EPR-Spektroskopie ermöglicht Einblicke in die Mechanismen der Hämregulation und der Reaktionskinetik
EPR-Spektroskopie ermöglicht Einblicke in die Mechanismen der Hämregulation und der Reaktionskinetik
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dc.contributor.advisor | Schiemann, Olav | |
dc.contributor.author | Schubert, Erik | |
dc.date.accessioned | 2020-04-24T08:44:25Z | |
dc.date.available | 2020-04-24T08:44:25Z | |
dc.date.issued | 19.10.2017 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.11811/7253 | |
dc.description.abstract | Die für essentielle biologische Prozesse wie Atmung, Gastransport und Katalyse prosthetische Gruppe Häm findet nicht nur festgebunden an Proteine Verwendung. Es konnte in der Vergangenheit gezeigt werden, dass sie durch temporäre Bindung auch regulatorisch auf Prozesse wie Gentranskription wirken kann. Dazu bindet Häm an kurze Aminosäuresequenzen, die sogenannten HRMs. Im ersten Teil dieser Arbeit konnte mittels EPR-Spektroskopie der Einfluss weiterer potentieller HRMs gezeigt werden. Untersucht wurden kurze Peptide mit potentiellen HRM auf Basis von Cystein, Histidin oder Tyrosin. Die Interaktion zwischen Hämin und Peptid waren in der Regel am stärksten für die cysteinbasierten HRMs, während sie für die histidin- und tyrosinbaiserten HRMs schwächer waren. Eine Vielzahl an Peptiden bildete sowohl fünf- wie sechsfachkoordinierte Hämin-Peptid-Komplexe. Das Verhältnis zwischen beiden Komplexgeometrien variierte abhängig vom Peptid. Die an Peptiden gewonnen Erkenntnisse wurden teilweise auf der Proteinebene weiter untersucht. Dies sollte u. a. zeigen, in wieweit die auf der Peptidebene gewonnen Erkenntnisse sich auf die Proteinebene übertragen lassen. So wurden die zwei Proteine FeoB und GlpF, die die potentiellen HRMs der stark wechselwirkenden Peptide PY5 bzw. PY4 beinhalten, exprimiert und aufgereinigt. Für das Protein FeoB konnte das potentielle HRM (PY5-Sequenz) als Hämbindemotiv nachgewiesen werden. Die Wechselwirkung mit Hämin war schwach und ortsspezifisch. Für GlpF konnte hingegen keine Bindung von Hämin festgestellt werden. Nichtsdestotrotz zeigen die Ergebnisse, dass Untersuchungen auf Peptidebene ein sinnvolles Werkzeug zur Ermittlung potentieller hämregulierter Proteine sind. In einer kurzen Peptidsequenz ist es weitaus wahrscheinlicher, dass tatsächlich das potentielle HRM für die etwaige Interaktion mit dem Hämin verantwortlich ist. In einem zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurde der dielektrische Mischresonator ER 4117 MX ( Nach Kalibrierung des RFQ-Aufbaus mit der Reaktion zwischen MetMb und Azid sollte diese Methode verwendet werden, um Informationen über die Kinetik der Bindung zwischen Hämin und Peptiden bzw. Proteinen zu erhalten. Allerdings zeigte sich auf der Millisekundenzeitskala kein nennenswerter Fortschritt der Häminbindung. So konnten weder der Mischresonator noch der RFQ-Aufbau für die Untersuchung der Bindungskinetik zwischen Hämin und Peptiden bzw. Proteinen eingesetzt werden. Dementsprechend wurden in anschließenden Versuchen die Hämin-Peptid/Protein-Proben von Hand gemischt und gefroren, wobei Reaktionszeitpunkte bis runter zu zehn Sekunden festgehalten werden konnten. Diese Experimente zeigten, dass sich der Bindungsprozess im Bereich von Minuten abspielte und somit nicht mit Methoden untersucht werden kann, deren Beobachtungsfenster auf Millisekunden ausgelegt ist. Für das untersuchte Peptide HB1syn und das Protein IL-36 α ergab sich prinzipiell derselbe Ablauf des Häminbindungsvorgangs. Nach wenigen Minuten bildete sich das Maximum eines seIL-36 α chsfachkoordinierten Hämin-Komplexes aus. Dieser Komplex zerfiel dann wieder langsam mit zunehmender Zeit. Es konnte gezeigt werden, dass mit der verwendeten Technik eine Möglichkeit besteht, die Häminbindungskinetik zu untersuchen. | |
dc.language.iso | deu | |
dc.rights | In Copyright | |
dc.rights.uri | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/ | |
dc.subject | EPR-Spektroskopie | |
dc.subject | Hämregulation | |
dc.subject | Reaktionskinetik | |
dc.subject.ddc | 540 Chemie | |
dc.title | EPR-Spektroskopie ermöglicht Einblicke in die Mechanismen der Hämregulation und der Reaktionskinetik | |
dc.type | Dissertation oder Habilitation | |
dc.publisher.name | Universitäts- und Landesbibliothek Bonn | |
dc.publisher.location | Bonn | |
dc.rights.accessRights | openAccess | |
dc.identifier.urn | https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-48278 | |
ulbbn.pubtype | Erstveröffentlichung | |
ulbbnediss.affiliation.name | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn | |
ulbbnediss.affiliation.location | Bonn | |
ulbbnediss.thesis.level | Dissertation | |
ulbbnediss.dissID | 4827 | |
ulbbnediss.date.accepted | 25.04.2017 | |
ulbbnediss.institute | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät : Fachgruppe Chemie / Institut für Physikalische und Theoretische Chemie | |
ulbbnediss.fakultaet | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät | |
dc.contributor.coReferee | Vöhringer, Peter |
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E-Dissertationen (4118)