Polymorphismus biologischer Makromoleküle in Zellen : Eine Elektronenspinresonanzspektroskopiestudie

Abstract

Eine der größten Herausforderungen im Zusammenhang mit der Strukturaufklärung biologischer Makromoleküle sind polymorphe Systeme in ihrer natürlichen Umgebung, der Zelle. Durch Interaktion mit der intrazellulären Umgebung, die überaus dicht mit Ionen, Proteinen, Organellen und Membranen bepackt ist ("molecular crowding") kommt es dort oft zu konformatorischen Änderungen, die in vitro in der Regel nicht nachgestellt bzw. in ihrer Komplexität meist nicht in der Gänze erfasst werden können. Deshalb sind die meisten etablierten Methoden zur Strukturaufklärung nicht geeignet, um molekulare Polymorphie im intrazellulären Milieu zu untersuchen.Besonders Techniken zur Struktur- und Konformationsaufklärung von Biomakromolekülen in cellula gewinnen immer mehr das wissenschaftliche Interesse. In dieser Arbeit werden Methoden der ESR-Spektroskopie entwickelt und genutzt, um Biomakromoleküle wie einzel- und doppelsträngige DNS sowie synthetische Peptide und rekombinante Proteine zu untersuchen. Dadurch wird ein breites Gebiet von biologischen Systemen abgedeckt.Insbesondere liegt der Fokus dieser Arbeit auf der Weiterentwicklung der relativ neuartigen intrazellulären ESR von in die Zelle eingebrachten Biomakromolekülen.