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Proteinfaltung

Methoden zur Untersuchung der Proteinfaltung

Experimentelle Methoden zur Untersuchung der 3-D-Struktur von Proteinen:

  • NMR
  • Röntgenkristallographie

Methoden zur Analyse der Proteinfaltung

  • Spektroskopische Verfahren, wie z. B. Fluoreszenz-, UV-/VIS-, ESR-Spektroskopie, CD-Spektropolarimetrie, Einzelmolekül-Kraftspektroskopie, Massenspektrometrie oder Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie.
  • Moleküldynamik
  • Untersuchungen von Disulfid-Intermediaten durch das Abfangen von Zwischenprodukten mit Disulfid-Brücken. Proteine mit Disulfid-Brücken lassen sich durch Reduktion entfalten. Enfernt man dann das Reduktionsmittel wieder, beginnt das Protein, sich zurückzufalten. Zwischenprodukte dieser Faltung lassen sich nachweisen, indem die reduzierten Cystein-Reste mit Iodacetat (einer alkylierenden Substanz) kovalent blockiert werden. Die Zwischenprodukte werden dann chromatographisch aufgetrennt.
Abb.1
Die Untersuchung von Disulfid-Intermediaten durch chemische Modifizierung
  • Stop flow-Techniken, z.B. die rapid mixing technique, in Verbindung mit spektroskopischen Methoden. Diese Methoden erreichen eine Zeitauflösung von wenigen Millisekunden. Bei einem stop flow-Experiment wird die Rückfaltung eines nativen Proteins durch rasche Verdünnung der denaturierenden Lösung oder durch drastische Veränderung des pH-Wertes getriggert. Mit Hilfe der so genannten continuous flow-Techniken können Faltungsprozesse bis in den Bereich von 50-100 μs untersucht werden.
  • Wasserstoff-Deuterium-Austausch (hydrogen-deuterium exchange) in Kombination mit spektroskopischen Verfahren (Untersuchungen von kinetischen Isotopeneffekten)
Abb.2
Dynamische Darstellung eines Wasserstoff-Deuterium-Austausch (H-D-exchange)-Experimentes
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