Untersuchung Karbohydrat-bindender Proteine mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung:
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2012
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INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG V
SUMMARY VII
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XIII
1 EINLEITUNG 1
1.1 GLYKOBIOLOGIE 1
1.2 GALEKTINE 2
1.3 ZEIT- UND ORTSAUFGELOESTE EINZELMOLEKUEL-FLUORESZENZ-SPEKTROSKOPIE 3
2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 7
2.1 GRUNDLAGEN DER FLUORESZENZ 7
2.1.1 ABSORPTION UND EMISSION VON LICHT 7
2.1.2 FLUORESZENZQUANTENAUSBEUTE, -LEBENSDAUER UND -LOESCHUNG 13 2.1.3
FLUOROPHORE 15
2.2 FLUORESZENZ-KORRELATIONS-SPEKTROSKOPIE 16
2.2.1 DIFFUSION 18
2.2.2 AUTOKORRELATION 19
2.2.3 KREUZKORRELATION 22
2.2.4 GRENZEN DER FCS 23
2.2.5 BINDUNGSKINETIK 23
2.3 FLUORESZENZ-ANISOTROPIE 25
2.4 FLUORESZENZMIKROSKOPIE 30
2.4.1 KLASSISCHE AUFLOESUNGSGRENZE 30
2.4.2 WEITFELD-MIKROSKOPIE 31
2.4.3 KONFOKALE MIKROSKOPIE 33
2.4.4 UMGEHUNG DER AUFLOESUNGSGRENZE 34
2.4.5 PHOTOSCHALTBARE FLUOROPHORE 36
2.5 GLYKOPROTEINE UND MEMBRANEIGENSCHAFTEN 38
2.5.1 GALEKTINE 39
2.5.2 LIPID-RAFTS UND MIKRODOMAENEN 42
IX
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IMAGE 2
SUMMARY
3 MATERIAL UND METHODEN 4 5
3.1 ENSEMBLE-MESSUNGEN 45
3.1.1 ABSORPTIONS- UND EMISSIONSMESSUNGEN 45
3.1.2 ANISOTROPIE-MESSUNGEN 46
3.1.3 ZEITKORRELIERTE EINZELPHOTONEN-MESSUNGEN 46
3.2 FLUORESZENZ-MIKROSKOPIE 47
3.2.1 FLUORESZENZ-KORRELATIONS-SPEKTROSKOPIE 47
3.2.2 WEITFELD-FLUORESZENZ-MIKROSKOPIE 49
3.2.3 CLUSTERANALYSE 51
3.3 PROBENPRAEPERATION UND PUFFERBEDINGUNGEN 53
3.3.1 PROTEIN-MARKIERUNGEN, TRYPTOPHAN-LOESUNG 53
3.3.2 ZEUMARKIERUNGEN, CLICK-CHEMIE 54
3.3.3 SAUERSTOFFENTZUG 56
4 ERGEBNISSE UND DISKUSION 57
4.1 HYDRODYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN HUMANER GALEKTINE 57 4.1.1 DIFFUSION
HUMANER GALEKTINE 57
4.1.2 TANDEM-REPEAT-TYPEN: ANORMALE SKALIERUNG DER DIFFUSI ONSKONSTANTE
MIT DER MOLAREN MASSE 60
4.1.3 BINDUNGSSTUDIE VON HGAL-1 UND LAKTOSE 61
4.1.4 BINDUNGSKINETIK VON HGAL-1 AN LAKTOSE 64
4.2 ANISOTROPIE-STUDIEN DES HGAL-1 67
4.2.1 SPEKTROSKOPISCHE CHARAKTERISIERUNG DES HGAL-1 68 4.2.2
UNTERSUCHUNG DES BINDUNGSVERHALTENS 71
4.2.3 ABHAENGIGKEIT DER TRYPTOPHAN-ANISOTROPIE VON DER VISKO SITAET 73
4.3 STRUKTURAENDERUNGEN BEI PROTO-TYPEN 76
4.3.1 AUSWIRKUNG VON OXIDATIONSPROZESSEN 76
4.3.2 LIGANDEN-BINDUNG VERAENDERT DIE ANISOTROPIE VON CG-LB . 81 4.3.3
CHICKEN-GALEKTINE BINDEN LAKTOSE 83
4.4 RAEUMLICHE ORGANISATION VON HGAL-1 AUF ZELLOBERFLAECHEN 87 4.4.1
HGAL-1 ALS PHOTOSCHALTER 87
4.4.2 CLUSTERFORMATIONEN AUF DEN ZELLOBERFLAECHEN 88
4.4.3 MONOMERES HGAL-1 INDUZIERT APOPTOSE 93
4.5 CLICK-CHEMIE ZUR CHARAKTERISIERIMG VON MEMBRANSTRUKTUREN . . 96
4.5.1 HOCHAUFLOESIMG ZUM NACHWEIS VON MODIFIZIERTEN ZUCKERN IN
ZELLOBERFLAECHEN 97
4.5.2 CLICK-CHEMIE AN LEBENDEN ZELLEN 100
4.5.3 CHARAKTERISIERUNG DER CLUSTER 104
X
IMAGE 3
SUMMARY
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 109
LITERATURVERZEICHNIS 117
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 134
DANKSAGUNG 135
CURRICULUM VITAE 137
XI
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