Untersuchungen zur Transkriptionsantitermination in Escherichia coli:
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Veröffentlicht: |
2002
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Beschreibung: | München, Techn. Univ., Diss., 2002 |
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INHALT
INHALT
1 EINLEITUNG 1
1.1 TERMINATION UND ANTITERMINATION 1
1.2 TRANSKRIPTIONSTERMIANTION BEI PROKARYOTEN 1
1.2.1 RHO-UNABHAENGIGE TERMINATION 2
1.2.2 RHO-ABHAENGIGE TERMINATION 4
1.3 ANTITERMINATION UND DER BAKTERIOPHAGE LAMBDA 5
1.3.1 DIE GENETISCHE ORGANISATION DES BAKTERIOPHAGEN LAMBDA 6
1.3.2 DIE LYTISCHE KASKADE 8
1.3.3 DIE NUT-SITE DES BAKTERIOPHAGEN LAMBDA - 9
1.4 DIE
X N-VERMITTELTE ANTITERMINATION 11
1.4.1 ALLGEMEINES ZUM ANTITERMINATIONSKOMPLEX DER
X N-VERMITTELTEN
ANTITERMINATION 11
1.4.2 WECHSELWIRKUNGEN DER EINZELNEN KOMPONENTEN DES ANTITER
MINATIONSKOMPLEXES 12
1.5 ANTITERMINATION IN RNA
(RRN) OPERONS VON E.COLI 14
1.6 HIV ALS BEISPIEL FUER DIE REGUALTION DER
TRANSKRIPTIONSANTITERMINATION
BEI EUKARYOTEN 18
1.7 ZIELE DER ARBEIT 20
2 MATERIAL UND METHODEN 22
2.1 GERAETE 22
2.2 CHEMIKALIEN UND ENZYME 24
2.3 OLIGONUKLEOTIDE 25
2.4 PUFFER UND LOESUNGEN 25
2.5 KULTURMEDIEN 29
2.6 MIKROORGANISMEN 32
2.6.1 STAEMME UND PLASMIDE 32
VI
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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_INHALT
2.6.2 BAKTERIENANZUCHT
33
2.6.3 STAMMHALTUNG
33
2.7 MOLEKULARBIOLOGISCHE METHODEN
33
2.7.1 PLASMIDISOLIERUNG
33
2.7.2 DNA- UND RNA-KONZENTRATIONSBESTIMMUNG
34
2.7.3 REINIGUNG VON DNA
35
2.7.4 AGAROSEGELELEKTROPHORESE
36
2.7.5 KOMPETENTE ZELLEN UND TRANSFORMATION
37
2.7.6 POLYMERASE-KETTENREAKTION (PCR)
38
2.7.7 RESTRIKTION UND LIGATION
40
2.8 ANZUCHT
42
2.8.1 FERMENTATION IN VOLLMEDIUM IN SCHUETTELKOLBENKULTUR 42
2.8.2 FERMENTATION IN MINIMALMEDIUM IM BIOFLOW3000 42
2.8.3 FERMENTATION IN DEUTERIERTEM MINIMALMEDIUM IM BIOFLOW3000
43
2.9 PROTEINCHEMISCHE METHODEN
43
2.9.1 EXPRESSIONSTEST
43
2.9.2 POLYACRYLAMIDGELELEKTROPHORESE (PAGE)
44
2.9.3 PROTEINBESTIMMUNG
4
G
2.10 PROTEINREINIGUNG
4
G
2.10.1 AUFSCHLUSS
48
2
.
10.2
ANIONENAUSTAUSCHER-CHROMATOGRAPHIE
49
2.10.3 GELFILTRATIONS-CHROMATOGRAPHIE
49
2.10.4 PROTEINKONZENTRATION DURCH ULTRAFILTRATION
50
2.11 WESTERN-BLOTTING
50
2.12 STABILE RNA/PROTEIN-PROBEN FUER NMR-SPEKTROSKOPIE 51
2.13 NMR-SPEKTROSKOPIE
52
2.14 OBERFLAECHEN-PLASMONRESONANZ-SPEKTROSKOPIE
52
VII
INHALT
3 ERGEBNISSE 55
3.1 MOLEKULARBIOLOGISCHE UND PROTEINCHEMISCHE VORARBEITEN
55
3.1.1 KONSTRUKTION EINES
NUSB/NUSE-KOEXPRESSIONSSYSTEMS IN E. COLI 55
3.1.2 REINIGUNG DES NUSB/NUSE-PROTEINKOMPLEXES AUS
E. COLI 56
3.1.3 IN VITRO KOMPLEXIERUNG VON E.COLI NUSB- UND NUSE-PROTEIN 58
3.1.4 KLONIERUNG VON NUSB-STREPTAG
58
3.1.5 REINIGUNG VON NUSB-STREPTAG
59
3.1.6 KLONIERUNG VON NUSB-PROTEIN AUS
THERMOTOGA MARITIMA 60
3.1.7 REINIGUNG VON NUSB-PROTEIN AUS
THERMOTOGA MARITIMA 62
3.2 UNTERSUCHUNGEN ZUM NUSB/NUSE-PROTEINKOMPLEX AUS
ESCHERICHIA COLI 63
3.2.1 KRISTALLISATION DES NUSB/NUSE-PROTEINKOMPLEXES 63
3.2.2 NMR-SPEKTROSKOPISCHE UNTERSUCHUNG DES NUSB/NUSE-PROTEIN-
KOMPLEXES - 64
3.2.3 CROSS-LINKING DES NUSB/NUSE-PROTEINKOMPLEXES 65
3.3 STRUKTURUNTERSUCHUNGEN DES NUSB/OX4-KOMPLEXES MIT HILFE DER NMR-
SPEKTROSKOPIE
73
3.3.1 DARSTELLUNG VON STABILISOTOPMARKIERTEM NUSB-PROTEIN IM FEDBATCH-
FERMENTERSYSTEM
73
3.3.2 DARSTELLUNG RIBONUKLEASE-FREIER NUSB-PROTEINPROBEN
75
3.3.3 STRUKTUR DES KOMPLEXES AUS
E.COLI NUSB-PROTEIN UND RRN OEOX/I-RNA 81
3.4 BESTIMMUNG VON BINDUNGSAFFINITAETEN DURCH DEN EINSATZ VON
OBERFLAECHEN-
PLASMONRESONANZ-SPEKTROSKOPIE
84
3.4.1 THEORETISCHE GRUNDLAGEN DER OBERFLAECHEN-PLASMONRESONANZ 84
3.4.2 BESTIMMUNG DER WECHSELWIRKUNG VON N- BZW. NUS-PROTEINEN MIT DEN
UNTERSCHIEDLICHEN BOX-MOTIVEN AUS
E. COLI UND BAKTERIOPHAGE X 91
3.4.3 INTERAKTIONEN DES NUSB-PROTEINS BZW. DES NUSB/NUSE-PROTEIN-
HETERODIMERS MIT
RRN BOXA -MUTANTEN 96
3.4.3
.1
MUTATIONEN DER BASEN DES RRN BOX^-MOTIVS 96
3.4.3.2 MUTATIONEN DER 2'-HYDROXYLGRUPPE DER AOXYL-RNA OLIGONUKLEOTIDE
99
3.4.3.3 ABSICHERUNG DER DURCHGEFUHRTEN MESSUNGEN
102
VIII
INHALT
3.5 NMR-SPEKTROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN VON 6OX4-RNA MUTANTEN IM
KOMPLEX MIT NUSB-PROTEIN 107
3.5.1 MUTATIONEN DER BASEN IN DER
RRN 6OX4-RNA-SEQUENZ 107
3.5.2 MUTATIONEN DER 2'-OH POSITION EINZELNER BASEN DES
RRN BOXA-
RNA MOTIVS 113
3.6 SYNTHESE VON VOLLDEUTERIERTER BERNSTEINSAEURE 116
3.
6
.1 ANZUCHT VON VOLLDEUTERIERTEM
,1
^-STABILISOTOPMARKIERTEM
NUSB/NUSE-PROTEINKOMPLEX MIT DOE-BEMSTEINSAEURE ALS KOHLEN
STOFFQUELLE
122
3.7 BESTIMMUNG DER ROENTGENSTRUKTUR DES NUSB-PROTEINS AUS
THERMOTOGA
MARITIMA
124
3.7.1 KRISTALLISATION DES NUSB-PROTEINS AUS
THERMOTOGA MARITIMA 124
4 DISKUSSION 127
4.1 UNTERSUCHUNGEN ZUM NUSB/NUSE-PROTEINKOMPLEX AUS
ESCHERICHIA COLI 127
4.1.1 ERSTELLUNG EINES KOEXPRESSIONSSYTEMS ZUR UEBEREXPRESSION DES
NUSB/NUSE-PROTEINKOMPLEXES AUS
ESCHERICHIA COLI 127
4.1.2 KRISTALLISATION UND NMR-SPEKTROSKOPIE DES NUSB/NUSE-PROTEIN-
KOMPLEXES 128
4.1.3 CROSS-LINKING DES NUSB/NUSE-PROTEINKOMPLEXES AUS
ESCHERICHIA COLI 129
4.2 STRUKTURAUFKLAERUNG DES NUSB/6OX4-RNA KOMPLEXES AUS
ESCHERICHIA COLI 132
4.2.1 ERSTELLUNG RIBONUKLEASE-FREIER NUSB/OEOX4-RNA-PROBEN FUER DIE NMR-
SPEKTROSKOPIE 132
4.2.2 BESTIMMUNG DER STRUKTUR DES NUSB-PROTEINS IM KOMPLEX MIT DEM
RRN
6OX4-RNA-MOTIV MITTELS NMR-SPEKTROSKOPIE 135
43 UNTERSUCHUNG DER WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN DEN ANTITERMINATIONS
PROTEINEN UND DEN KC-RNA SEQUENZEN MITTELS OBERFLAECHEN-PLASMON-
RESONANZ-SPEKTROSKOPIE 138
4.4 UNTERSUCHUNGEN ZU MUTATIONEN IN DER 6OX4-RNA SEQUENZ VON
ESCHERICHIA COLI
141
4.5 SYNTHESE UND EINSATZ VOLLDEUTERIERTER BERNSTEINSAEURE ALS
KOHLENSTOFF
QUELLE FUER DIE ANZUCHT VON DEUTERIERTEM BIOMATERIAL 146
INHALT
4.6 STRUKTURBESTIMMUNG DES NUSB-PROTEINS AUS
THERMOTOGA MARITIMA 148
5 ZUSAMMENFASSUNG 150
6 LITERATUR 154
7 ANHANG 165
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