Forschungsbericht 2002 - Projekte

Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum

Biotechnological-Biomedical Centre

Bioanalytik

Bioanalytics

Reversible O-Phosphorylierung von Hydroxyprolin und Hydroxylysin in Proteinen

Reversible O-Phosphorylation of Hydroxyproline ans Hydroxylysine in Proteins

Prof. Dr. Ralf Hoffmann

Der vorliegende Antrag hat das Ziel, bisher wenig untersuchte O-Phosphorylierungen an Hydroxy-L-prolin- und Hydroxy-L-lysinResten in Proteinen zu identifizieren sowie deren biochemische Bedeutung zu entschlüsseln. Aufbauend auf unseren Vorarbeiten sollen die nötigen Aminosäurederivate synthetisiert und die Synthese der Phosphopeptide etabliert werden. Diese Phosphopeptide stellen dann die Grundlage für die Entwicklung einer umfassenden Proteinanalytik mittels Chromatographie, Gelelektrophorese, Aminosäureanalytik, Edman-Abbau, Massenspektrometrie und spezifischer Antikörper dar. Die sehr sensitive Massenspektrometrie verspricht die zentrale Methode zur Identifizierung phosphorylierter Hyp- und Hyl-Rese in Proteinen zu werden.

Weiterführung: nein

DFG

Bioanalytik

Bioanalytics

Identifizierung der Glykosylierungsstellen von J-Proteinen

Identification of Glycosylation Sites of J Proteins

Prof. Dr. Ralf Hoffmann

Übergeordnetes Ziel dieses Antrags ist die Identifizierung von O- und N-Glykosylierungsstellen des Tau-Proteins. Zunächst sollen die modifizierten Varianten mittels chromatographischer Techniken (RP-HPLC, IEC, SEC) oder Gelelektrophorese getrennt werden. Nach enzymatischer Spaltung sollen modifizierte Peptide selektiv angereichert und massenspektrometrisch charakterisiert werden (ESI-MS). Für alle identifizierten Glykosylierungsstellen würden Modellpeptide synthetisiert um spezifische Antikörper zu erhalten und den Einfluss des Zuckerrestes auf die Peptidkonformation zu untersuchen (CD, FT-IR).

Weiterführung: nein

Alzheimer Forschung Initiative (AFI)

Strukturanalytik von Biopolymeren

Structural analysis of biopolymers

Kristallstrukturanalyse der 4-alpha-Glucanotransferase (D-Enzym) aus Thermus aquaticus

Crystal Structure Analysis of 4-alpha-glucanotransferase (D Enzyme) from Thermus aquaticus

Prof. Dr. N. Sträter

Die 4-alpha-Glucanotransferase katalysiert die Bildung von langkettigen Cycloamylosen aus linearer Amylose. Diese Produkte könnten einmal ähnlich vielfältige biotechnologische Anwendungen finden wie die kurzkettigen Cycloamylosen, die als Cyclodextrine bezeichnet werden. Ziel des Projektes ist die Strukturbestimmung der 4-alpha-Glucanotransferase mittels Röntgenstrukturanalyse an Einkristallen.

Weiterführung: nein

DFG

Bioanalytik

Bioanalytics

Entstehung, chemische und strukturelle Eigenschaften von pathologischen hochmolekularen Aggregaten (Alzheimer, Prionen, Atheroskleroseplaques)

Formation, Chemical and Structural Properties of Pathological High Molecular Weight Aggregates (Alzheimer, Prions, Atheroskleroses Plaques)

Prof. Dr. Ralf Hoffmann

Der eigenständige und meist progressive Verlauf neurodegenerativer Erkrankungen ist in vielen Fällen durch pathologische, hochmolekulare Ablagerungen in den betroffenen Hirnarealen gekennzeichnet. Zentraler Punkt dieses Antrags ist die Aufklärung der chemischen und strukturellen Eigenschaften, sowie möglichen Ursachen der Protein-Ablagerungen am Beispiel neurodegenerativer Erkrankungen mit Tau-Pathologie. Unser Ziel ist die Analyse und die Quantifizierung der kompletten Phosphorylierungsmuster des Tau-Proteins bei neurodegenerativen Erkrankungen mit Tau-Pathologie. Neben neuen diagnostischen Ansätzen könnten auch Rückschlüsse auf mögliche Ursachen der untersuchten Erkrankungen gewonnen werden.

Weiterführung: ja

DFG

Bioanalytik

Bioanalytics

Phosphorylierungsgrad des Tau-Proteins als biochemischer Marker neurodegenerativer Erkrankungen mit Tau-Pathologie

Phosphorylation State of the Tau Protein as a Biochemical Marker of Neurodegenerative Diseases with Tau Pathology

Prof. Dr. Ralf Hoffmann

Ziel dieses Antrags ist die Aufklärung der chemischen und strukturellen Eigenschaften, sowie möglicher Ursachen dieser Ablagerungen am Beispiel neuritischer Plaques und neurofibrillärer Tangles der Alzheimer-Krankheit, sowie amyloider Prion-Ablagerungen. Dabei wollen wir sowohl das Proteinmuster dieser Ablagerungen (Finger-Print) als auch atypische Proteine mittels Massenspektrometrie identifizieren. Am Beispiel des Tau-Proteins in den Tangles sollen krankheitsrelevante posttranslational modifizierte Reste charakterisiert und quantifiziert werden.

Weiterführung: ja

DFG

Strukturanalytik von Biopolymeren

Structural analysis of biopolymers

Untersuchungen von Struktur-Funktions-Beziehungen an nativen und künstlichen dinuklearen Metallenzymen

Structure-function Analysis of Native and Artificial Dinuclear Metalloenzymes

Prof. Dr. N. Sträter

In einer Vielzahl von hydrolytischen Enzymen finden sich zwei dicht benachbarte divalente Metallionen im aktiven Zentrum und sind an der Katalyse direkt beteiligt. In dem Projekt wird der Katalysemechanismus der 5`-Nukleotidase durch Röntgenstrukturanalyse an Einkristallen untersucht.

Weiterführung: ja

DFG