FG 526: Blue-Light Receptors - Teilprojekt 2: Biochemical and spectroscopic characterization of three blue light receptors with LOV and BLUF-domain-type chromophores


In den letzten drei Jahren haben wir die photochemischen Prozesse der LOV1-Domäne des Blaulicht-empfindlichen Phot1-Rezeptors der Alge Chlamydomonas studiert. Obwohl detaillierte Einsichten in die Struktur und in den molekularen Mechanismus der Photoreaktion gewonnen werden konnten (siehe Abb. 2), ist immer noch unklar, wie der Signalzustand gebildet wird. Wir nehmen eine Elektronenübertragung im Triplet-Zustand von LOV1 (FMN-Typ) an und wollen diese sowie die daraus resultierenden Folgereaktionen in Phot1 weiter im Detail untersuchen. Hierbei verfolgen wir einen stark interdisziplinär ausgerichteten Ansatz, in dem molekularbiologische, biochemische, spektroskopische und kristallographische Methoden zur Anwendung kommen.



Als zweites planen wir die Charakterisierung von Blaulichtrezeptoren mit sogenannten BLUF-Domänen (FAD-Typ). Dazu exprimieren wir das AppA-Protein aus dem Purpurbakterium R.sphaeroides, das an der Regulation der Photosynthese-Gene beteiligt ist, sowie die Proteine PAC / aus Euglena gracilis, die als lichtregulierte Adenylatzyklasen die Phototaxis dieses Flagellaten steuern. Wir wollen die lichtabhängigen enzymatischen Reaktion studieren und versuchen, die Strukturen beider Proteine im Dunkelzustand sowie nach Belichtung zu gewinnen. Wir werden die Primärreaktionen mittels Zeit- und Wellenlängen-aufgelöster UV/Vis- und Fluoreszenzspektroskopie insbesondere im ns-Zeitbereich bearbeiten. Wir müssen dabei der Schwierigkeit der extrem langen Photozykluszeiten (Minuten) gerecht werden. Die spektrale und kinetische Information wird mit den Strukturdaten zu einem Bild kombiniert, das die detaillierte Beschreibung der physikalischen und chemischen Prozesse bis zum Erreichen des Signalzustandes erlaubt.


Projektleitung
Hegemann, Peter Prof. Dr. (Details) (Nachwuchsgruppe '... rückgekoppelte Systeme spikender Neurone')

Laufzeit
Projektstart: 10/2004
Projektende: 01/2007

Zuletzt aktualisiert 2020-10-03 um 16:46