Rasterkraftmikroskopische Untersuchungen an nativen biologischen ...

PROJEKTE UND ERGEBNISSE
3 Sucroseporin, Abbildung am SFM
Abbildung 40: Extrazellulär exponiertes ScrY: vorwiegend ringförmige Variante, aufgenommen bei pH 6
(LP R = 0, 15; Lipid: DMPC/POPC (1:1); Mg 2+ -haltiger Adsorptionspuffer, Messpuffer: 250 mM LiCl,
10 mM MES; x p = 5, 8 Å). A: Rohdaten, B: Korrelationsfunktion mit markierten Korrelationsmaxima
(schwarze Punkte). C: Referenz für erste translationale Korrelation, Mittel nach den beiden ersten Iterationen
als Referenz für zweite und dritte Iteration. D: Mittel nach den Iterationen referenzfreien Alignments.
E: Das letzte Mittel (Wertebereich 4,9 Å) mit Standarabweichungskarte (Wertebereich: 1,2 - 2,4 Å) und
Varianzkarte. N = 72. F: Mittel vergrößert und konturiert (Inkrement Höhenwerte: 0,5 Å), G: zugehörige
SD-Karte, vergrößert. Maßstab A-E: vgl. Kantenlänge der Bilder C 2 bis E: 13,9 nm; F, G: Kantenlänge:
13,9 nm. Auflösungsabschätzung des Mittels:
1
34 - 1 28 Å−1 .
hier die „Voreingenommenheit“ des Alignmentprozesses bei Verwendung einer Referenz (s. Kapitel
G&M 7.2.3.2), die Referenz tendiert dazu, das Mittel (Abb. 41 D 2 ) zu dominieren, obwohl in
diesem Bereich tatsächlich eine zweite Variante in der Überzahl vorliegt. Homogene Teilbereiche
wurden daher jeweils mit Referenzen aus demselben Bereich korreliert und gemittelt (Abb. 41 E/N,
K/P). Die selben Rohdatenfenster wurden außerdem referenzfreiem, rotationalem und translationalem
Alignment unterworfen (Abb. 41 F, G, H, I, L, M, R-W), um das Ergebnis ohne Verwendung
einer Referenz zu überprüfen und durch rotationales Alignment zu verfeinern. Die Homogenität
der gemittelten Serien von Rohdatenfenstern wurde jeweils überprüft.
Es stellt sich hier die Frage, welche Konstellation von Protrusionen im linken Bereich einem Trimer
entspricht. Die in Abb. 41 F, G, R und Abb. 42 E, F, G zentrierte Triade entspräche sehr gut
den Strukturdaten, wenn man davon ausginge, dass der am höchsten nach oben ragende der relativ
starren Loops (Loop 8) an der peripheren Wand des Barrels wesentlich zu dem erhaltenen Kontrast
beiträgt. In Abb. 41 R ist ein gleichseitiges Dreieck zwischen die Protrusionen gelegt, dessen Seitenlänge
dem Abstand der äußersten Atome dieses Loops von einem Monomer zum nächsten von
41,5 Å entspricht (kleineres Dreieck, das größere entspricht den Abständen der Außenseite benachbarter
Barrels, vgl. Abb. 43). Dazwischen läge dann der von diesen Loops begrenzte gemeinsame
Vorhof der drei Poren des Trimers. Im übrigen passt diese Annahme sehr gut zu kraftmikroskopischen
Daten bzw. deren Interpretation von der extrazellulären Seite des ähnlichen Porins OmpF
(z. B. Müller und Engel, 1999). Mehrere Gründe sprechen gegen diese Annahme: Erstens liegt
diese Triade nicht im richtigen Raster mit den deutlicher erkennbaren Trimeren auf der rechten Seite,
es müsste also eine nicht sauber abgebildete Verwerfung zwischen zwei kristallinen Bereichen
angenommen werden. Die Rohdaten sprechen aber dafür, dass links eine Triade von scheinbar
enger zusammenstehenden Protrusionen (Abb. 41 H, I, T) ein Trimer repräsentieren, denn diese
Partikel bilden eine durchgehende Reihe entlang einer Symmetrieachse des Kristalls über beide
Bereiche, wie in Abb. 41 C gezeigt ist. Zweitens müsste der in der Röntgenstruktur noch weiter
nach oben ragende Loop 5 hier stabil zur Seite gebogen und damit unsichtbar sein.
Abb. 42 zeigt eine Aufnahme desselben Präparats bei höherer Pixelauflösung.
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