Theorien der elementaren Faltung im Test am Kälteschockprotein CspB:
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THEORIEN DER ELEMENTAREN FALTUNG IM TEST AM KAELTESCHOCKPROTEIN CSPB
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 3
1.1. DAS PROTEINFALTUNGSPROBLEM 3
1.2. DAS WESEN DER FALTUNG: DIE KOOPERATIVITAET \ 4
1.3. EINE ANALOGIE ZUR FALTUNG 5
1.4. VOM LEVINTHAL PARADOX ZUM DIFFUSIONS-KOLLISIONS-MODELL 7
1.5. KRAMERS VERSUS EYRING 9
1.6. DAS KAELTESCHOCKPROTEIN CSPB 9
1.7. TEST DER CSPB-FALTUNG AUF VISKOSITAETSABHAENGIGKEIT 11
1.7.1 THERMODYNAMIK UND KINETIK DER ZWEI-ZUSTANDS-FALTUNG 11
1.8. DIE NATUR DER FREIEN ENTHALPIEBARRIERE 14
1.9. DAS MODELL DER KOOPERATIVITAET VON SHAKNOVICH UND FINKEISTEIN
(SF-MODELL) 15
1.10. BIOLOGISCHE GRUENDE FUER DEN FREIEN ENTHALPIEVERLAUF WAEHREND DER
FALTUNG DES CSPB 16
1.11. ENTWICKLUNGSLINIEN UND KURZUEBERSICHT V 17
2. MATERIALIEN UND METHODEN 19
2.1. MATERIAL 19
Z2. AUFREINIGUNG 19
2.2.1. UEBERPRODUKTION 19
Z2.2. ULTRASCHALLAUFSCHLUSS 19
2.2.3. REINIGUNG MIT CHROMATOGRAPHISCHEN METHODEN 19
2.3. METHODEN ZU 3-1. DIE DIFFUSIONSABHAENGIGKEIT DER FALTUNG DES CSPB 20
2.3.1. BESTIMMUNG DER PROTEIN- UND DENATURIERUNGSMITTELKONZENTRATION 20
2.3.2. VISKOSITAETSMESSUNG 20
2.3.3. PROTEINSTABILITAET 20
2.3.4. FALTUNGSKINETIKEN 21
2.4. METHODEN ZU 3-2A. /IS-FALTUNG DES CSPB 21
2.4.1. DIE DRUCKSPRUNGAPPARATUR 21
2.5. METHODEN ZU 3-2B. KRAMERS VERSUS TST 23
2.6. METHODEN ZU 3-3. DIE BARRIERE DER FALTUNG DES CSPB * 23
2.6.1
HOCHDMCK-STOPPED-FLCRW
MESSUNGEN
3. ERGEBNISSE UND DISKUSSION 26
3.1. DIE DIFFUSIONSABHAENGIGKEIT DER FALTUNG DES CSPB 26
3.1.1. ETHYLENGLYKOL VERLANGSAMT DIE ENTFALTUNG UND DIE RUECKFALTUNG VON
CSPB 26
3.1.2. ETHYLENGLYKOL STABILISIERT CSPB 27
3.1.3. DIE CHEVRON-KURVE IN GEGENWART VON PHOSPHAT 27
3.1.4. GDMCL-ABHAENGIGE KINETIKEN BEI UNTERSCHIEDLICHEN
LOESUNGSMITTELVISKOSITAETEN 28
3.1.5. FALTUNGSKINETIKEN DES CSPB BEI GLEICHER STABILITAET 28
3.1.6. FALTUNGSKINETIKEN VON APO-A-LACTALBUMIN IN GEGENWART VON
ETHYLENGLYKOL 29
3.1.7. DIE YYINNERE REIBUNG" ALS UNTERSCHIED IN DER FALTUNG DES CSPB UND
DES APO-A-LACTALBUMINS 29
3.2. DIE DRUCKSPRUNGAPPARATUR 32
3.2.1. DRUCK-INDUZIERTE ENTFALTUNG UND RUECKFALTUNG DER
KAELTESCHOCKPROTEINE 32
3.2.2. ZEITBEREICH DER DRUCK-INDUZIERTEN FALTUNG. 34
3.2.3. DER AKTIVIERTE ZUSTAND DER FALTUNG DES CSPB 36
3.2.4. DISKUSSION DER DRUCK-INDUZIERTEN PROTEINFALTUNG 37
3.Z5. VERGLEICH MIT ANDEREN METHODEN, EXTREM SCHNELLE KINETIKEN ZU
MESSEN 38
3.2.6. EINFLUSS DER TEILEXPONIERTEN PHENYLALANINRESTE AUF DIE
FALTUNGSENERGETIK VON CSPB 39
3.Z7. DIE DRUCKSPRUNGAPPARATUR. KRAMERS VERSUS TST 41
3.Z8. ETHYLENGLYKOL LAESST DIE STABILITAET DES CSPB NAHE 50 C IMVERAENDERT
41
3.2.9. DIE FALTUNGSDYNAMIK NAHE 50 C IST ABHAENGIG VON DER
LOESUNGSMITTELVISKOSITAET 44
3.2.10. KONSEQUENZEN AUS DER VISKOSITAETSABHAENGIGKEIT DER FALTUNG 45
1
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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THEORIEN DER ELEMENTAREN FALTUNG IM TEST AM KAELTESCHOCKPRO TEIN CSPB
3.2.11. KRAMERS THEORIE UND TST IM VERGLEICH 46
3.3. DIE MOLEKULARE NATUR DER FREIEN ENTHALPIEBARRIERE IN DER FALTUNG
DES CSPB 49
3.3.1. AKTIVIERUNGSVOLUMINA VON PROTEINFALTUNGSREAKTIONEN 49
3.3. Z INTERPRETATION DER AKTIVIERUNGSVOLUMINA FUER DIE FALTUNG DER
STAPHYLOKOKKENNUKLEASE 50
3.3.3. DIE AKTIVIERUNGSVOLUMINA DER RUECK- UND ENTFALTUNG DES CSPB 50
3.3.4. EXPERIMENTELLE RANDBEDINGUNGEN 50
3.5.6. DRUCKABHAENGIGKEIT DER CSPB-FALTUNGSKINETIK 51
3.5.7. GLOBALE ANPASSUNG DER GLEICHGEWICHTSENTFALTUNGS- UND
KINETIKDATEN. 53
3.5.8. DAS AKTIVIERUNGSVOLUMEN DER ENTFALTUNG DES CSPB 54
3.5.9. DAS AKTIVIERUNGSVOLUMEN DER RUECKFALTUNG DES CSPB 56
4. ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION 59
4.1. DIE FALTUNG DES KAELTESCHOCKPROTEINS IST VISKOSITAETSABHAENGIG 59
4.2. KRAMERS THEORIE 59
4.3. DIE ENTFALTUNG 59
4.4. DIE RUECKFALTUNG 60
5. ZUSAMMENFASSUNG 63
6. SUMMARY , 65
7. AUSBLICK. T.E.S.T. (THEORIE, EXPERIMENT, SIMULATION, TECHNIK)
IN DER ZUKUNFT DAR PROTEINFALTUNG 66
8. ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 67
9. LITERATURREFERRENZEN 68
10. SELBSTSTAENDIGKEITSERKLAERUNG UND DANKSAGUNG 72
2 |
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