Mechanische Anisotropie von Proteinen in ...

86 B. Kontrolle des Reaktionspfades bei kraftinduziertem Bruch
Abbildung B.1: a) Bruchereignis von GFP∆α (entspricht einer Belastung über 11, 229) bei 20 ◦ C.
b) Längenzuwachs Verteilung, die durch Besetzung von Zwischeniveaus in der Relaxationsphase
des Cantilevers nach Bruch vom GFP∆α verursacht wird. c) und d) Daten bei 8 ◦ C.
6.8 nm und eine verbreiterte Population bei 14 nm auszeichnet, was auf die Präsenz von
zwei strukturell verschiedenen Zwischenzuständen hindeutet. Führt man die Messungen
bei niedrigeren Temperaturen (8 ◦ C) durch, so beobachtet man eine längere Lebensdauer
der Zwischenzustände (Abb. B.1 c), deren Besetzung zudem nacheinander beobachtet werden
kann. Der zugehörige Längenzuwachs kann in zwei Verteilungen aufgetrennt werden,
deren Mittelwerte bei 〈L〉 = 6.8 nm und 〈L〉 = 16 nm liegen (Abb. B.1 d).
Unter der Annahme, dass es sich bei den Übergängen um ein Ablösen weiterer, kleiner
Teile des GFP handelt, deren Verlust die verbleibende Raumstruktur zumindest kurzzeitig
intakt läßt, kann aus dem mittleren Längenzuwachs von 6.8 nm für den ersten Übergang
mit Gl. 2.1 ein Strukturvorschlag angegeben werden. Es ergeben sich zwei Möglichkeiten.
In beiden Fällen handelt es sich um das Ablösen eines kompletten β−Stranges von der
GFP Struktur, beginnend entweder vom N− oder vom C− Terminus des Moleküls. Die
sich ergebende Struktur wird daher als GFP∆α∆β bezeichnet. Für die Struktur des nach
GFP∆α∆β auftretenden Zwischenzustandes ergeben sich nun schon vier Möglichkeiten.
Von einem Strukturvorschlag wird daher abgesehen und dieser Zustand als S 3 bezeichnet.
Der Zusammenbruch der GFP-Raumstruktur bei N-C terminaler Belastung erfolgt damit
sequentiell über drei klar detektierbare Zwischenzustände: GFP → GFP∆α → GFP∆α∆β
→ S 3 . Es bleiben an dieser Stelle zwei Fragen offen: