Usage of Atomic Force Microscopy to investigate the interaction of proteins with reconstituted and natural membranes

• Applicant: Professor Dr. Thomas Gutsmann
• Subject Area: Biophysics
• Term: from 2002 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5375329

Im Zentrum des Projektes steht die Anwendung physikalischer Methoden zur Charakterisierung (i) der Funktion von Lipopolysaccharid (LPS) als wesentliche Oberflächenstruktur Gram-negativer Bakterien bei der Wechselwirkung mit körpereigenen und extern applizierten antibakteriellen Peptiden und (ii) der Wirkung von LPS als Virulenzfaktor (Endotoxin) bei der Aktivierung immunkompetenter Zellen. Zur Beschreibung der jeweils zu Grunde liegenden molekularen Strukturen und Mechanismen wird das komplexe biologische System in geeigneter Weise auf genau definierte Modellsysteme reduziert (z.B. eine planare asymmetrische Doppelschichtmembran) und u.a. mit Hilfe elektrischer und spektroskopischer Verfahren untersucht. Die Ergänzung dieser Untersuchungen durch ein bildgebendes Verfahren mit molekularer Auflösung, wie es die Rasterkraftmikroskopie bietet, ist von entscheidender Bedeutung. Es sollen dabei nicht nur Membrantopographien abgebildet, sondern Bindungsmessungen von LPS an Signalproteine urchgeführt und deren mögliche Anordnung in sog. Rafts untersucht werden. Für diese biologischen Fragestellungen ist allerdings die Zeit- und die Kraftauflösung bisheriger Geräte nicht ausreichend, daher steht zunächst die Verbesserung dieser Parameter und die Konstruktion einer Probenkammer in Phase I im Vordergrund.

• DFG Programme: Research Fellowships