Analyse der Signalweiterleitung im spinmarkierten sensorischen Rhodopsin/Transducer-Komplex mittels zeitaufgelöster ESR-Spektroskopie

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Titel: Analyse der Signalweiterleitung im spinmarkierten sensorischen Rhodopsin/Transducer-Komplex mittels zeitaufgelöster ESR-Spektroskopie
Autor(en): Holterhues, Julia
Erstgutachter: Prof. Dr. Heinz-Jürgen Steinhoff
Zweitgutachter: apl. Prof. Prof. h.c. Dr. Dr. h.c. Manfred Neumann
Zusammenfassung: Das haloalkaphile Archaeon Natronomas pharaonis nutzt den Lichtrezeptor, das Sensorische Rhodopsin II (NpSRII), im Komplex mit dem halobakteriellen Transducer (NpHtrII) zur photophoben Antwort auf schädliches grün-blaues Licht und entsprechender Steuerung des Flagellenmotors um optimale Umgebungen zum Überleben aufzusuchen. In einer Membran rekonstituiert bildet der Rezeptor/Transducer Komplex eine 2:2 Stöchiometrie aus, wobei ein Transducer-Dimer von zwei Rezeptor-Molekülen flankiert wird. Durch die Lichtanregung wird ein Photozyklus initiiert, dessen Intermediate sich aufgrund ihrer optischen und/oder strukturellen Eigenschaften unterscheiden. In dieser Studie sind die strukturellen Änderungen des Rezeptors und des Transducers während des Photozyklus mit Hilfe der Elektronenspinresonanz (ESR)-Spektroskopie in Kombination mit der ortsspezifischen Spinmarkierung aufgeklärt worden. Als Methoden wurden dabei die zeitaufgelöste ESR-Spektroskopie und Abstandsmessungen in unterschiedlichen Intermediaten mit Hilfe von cw- und Puls-ESR-Techniken genutzt. Der Signaltransfer nach Initiierung des Photozyklus im Rezeptor, die Weiterleitung des Signals zum Transducer durch die Auswärtsbewegung der Helix F und die damit verbundene Verschiebung des thermodynamischen Gleichgewichts in der HAMP-Domäne des Transducers konnten beobachtet und analysiert werden. Die Methode der ESR-Spektroskopie erweist sich als mächtige biophysikalische Technik, die eine direkte und zeitaufgelöste Analyse von strukturellen Konformationsänderungen in Membranproteinen und die strukturelle Aufklärung unterschiedlicher Intermediate erlaubt.
URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-2009031313
Schlagworte: Elektronenspin-Resonanz; ESR; Membranprotein; SDSL; DEER; Signaltransduktion; Rezeptor; SRII/HtrII; Sensorisches Rhodopsin II
Erscheinungsdatum: 12-Mär-2009
Enthalten in den Sammlungen:FB04 - E-Dissertationen

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