Mechanische Anisotropie von Proteinen in ...

Abbildungsverzeichnis
1 Untersuchung der Energielandschaft eines Proteins entlang verschiedener
Reaktionspfade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xviii
1.1 Schema eines AFM-Kraftspektrometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Cysteine Engineering Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3 Acht ausgewählte Belastungsgeometrien in der GFP-Struktur . . . . . . . 5
1.4 Typische Kraft-Ausdehnungsantwort eines über das Aminosäurenpaar (6,221)
polymerisierten GFP Polyproteins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.5 Typische Kraft-Ausdehnungsantwort der acht verschieden verknüpften GFP
Polyproteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1 Prinzip einer mechanischen, intramolekularen Abstandsmessung . . . . . . 12
2.2 Entropische Elastizität entfalteter Aminosäurenketten . . . . . . . . . . . . 13
2.3 Längenkalibration mit (3,88) verknüpften Ig27 Polyproteinen . . . . . . . . 14
2.4 Längenhistogramme und intramolekulare Abstände . . . . . . . . . . . . . 16
2.5 Mechanische Triangulation von Aminosäurenpositionen in der GFP Struktur 18
2.6 N-C terminale Längenhistogramme und intramolekulare Abstände . . . . . 19
3.1 Bruchkinetik einer Einzelbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2 Bruchkinetik eines Bindungsnetzwerks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3 Bruchkinetik paralleler bzw. serieller Bindungsnetzwerke . . . . . . . . . . 26
3.4 Kooperative Bindungsnetzwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.1 Bifurkation des Reaktionspfades bei Belastung des GFP über (3,212) . . . 32
4.2 Argumente gegen externe Einflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.3 Copolyproteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4 Relative Häufigkeit der Population des Zwischenzustandes unter Kraft . . . 36
4.5 Besetzung von lokalen Minima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.1 Direktionale Bruchkraftverteilungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.2 Nachweis statistisch unabhängiger Bruchereignisse: N-Effekt . . . . . . . . 41
6.1 Argumente für einen sequentiellen Zusammenbruch . . . . . . . . . . . . . 48
6.2 Das GFP als elastisches Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
6.3 Bestimmung der Kraftwirkungsmatrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52