Faltung und Assemblierung von Spinnenseidenproteinen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
(i) Faltung und Assemblierung der aminoterminalen Spinnenseidendomäne: Die erzielten Ergebnisse vervollständigen das derzeitige Bild der pH-induzierten strukturellen Umlagerung in der Domäne und erlauben erstmalig ein vollständiges Modell mit Auswirkungen auf die Assemblierung von Volllängenkonstrukten zu Fasern. Die Ergebnisse hatten auch eine signifikante Auswirkung auf Arbeitspaket (ii), da u.a. klar wurde, dass die strukturelle Mobilität der Helix 5, an der die Kerndomäne der Seidenproteine andockt, maßgeblich für die Multimerisierung ist. Entsprechend mussten ursprünglich geplante und bearbeitete (Volllängen)Konstrukte aussortiert und neue Konstrukte erstellt werden. ii) Herstellung und Charakterisierung vollständiger Seidenmimikry: Erstmalig ist die rekombinante Herstellung von Spinnenseidenproteinmimikri erfolgreich durchgeführt worden und es konnte im Detail der Beitrag von Einzeldomänen, Domänenanzahl (Molekulargewicht) und Vorassemblierung auf das mechanische Verhalten von gesponnenen Spinnenseidenfasern identifiziert werden. Darüber hinaus gelang es Fasern mit einer Bruchenergie herzustellen, die die Bruchenergie von natürlichen Spinnenseidenfasern übertreffen. iii) Herstellung und Charakterisierung neuer Seidenkonstrukte: Alle bisherigen Untersuchungen zu Dragline-Spinnenseidenproteinen aus Araneus wurden an zwei etablierten MaSp2-Analoga durchgeführt. In dieser Arbeit wurde ein neues MaSp1-Konstrukt identifiziert und entsprechende rekombinante Varianten wurden hergestellt und werden derzeit bzgl. ihrer Struktur und ihres Assemblierungsverhaltens analysiert. Darüber hinaus wurden weitere MaSp1 Varianten von anderen Spinnenspezies analysiert, rekombinant hergestellt und bzgl. ihrer Struktur und ihres Assemblierungsverhaltens untersucht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Spider silk: understanding the structure-function relationship of a natural fibre. Progress in molecular biology and translational science 2011 103, 131-185
Humenik, M., Scheibel, T., Smith, A.M.
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The role of terminal domains during storage and assembly of spider silk proteins. Biopolymers 2012 97, 355-361
Eisoldt, L., Thamm, C., Scheibel, T.
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Recombinant production of spider silk proteins. Adv. Appl. Microbiol. 2013 82, 115-153
Heidebrecht, A., Scheibel T.
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Nanomaterial Building Blocks Based on Spider Silk Oligonucleotide Conjugates. ACS Nano 2014 8, 1342-1349
Humenik, M., Scheibel, T.
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Spider Silk Capsules as Protective Reaction Containers for Enzymes. Advanced Functional Materials 2014 24, 763–768
Blüm, C., Nichtl, A., Scheibel, T.
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Structure and post-translational modifications of the web silk protein spidroin-1 from Nephila spiders. Journal of Proteomics 2014
Santos-Pinto, J.R., Lamprecht, G., Chenb, W.Q., Heob, S., Hardy, J., Priewalder, H., Scheibel, T., Palma, M.S., Lubec, G.
