Mechanische Anisotropie von Proteinen in ...

Inhaltsverzeichnis
Zusammenfassung
Einleitung
xv
xvii
1 Punktuelle Kraftbelastung einer Proteinstruktur 1
1.1 AFM-Kraftspektroskopie mit Proteinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Cysteine Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Das Grün Fluoreszierende Protein (GFP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4 Kraft-Ausdehnungsantwort von GFP Polyproteinen . . . . . . . . . . . . . 6
1.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2 Mechanische Strukturbestimmung an einzelnen Proteinmolekülen 11
2.1 Prinzip einer mechanischen intramolekularen Abstandsmessung . . . . . . . 11
2.2 Messung von Längenzuwächsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3 Kalibration von Längenzuwächsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.4 Intramolekulare Abstände im GFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.5 Mechanische Triangulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.6 Bestimmung von teilentfalteten Strukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.7 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3 Dissoziation von Bindungen unter Kraft 21
3.1 Bindungspotentiale unter Kraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 Bindungsnetzwerke unter Kraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3 Kooperativität von Bindungssystemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.4 Polyproteine als serielles Bindungssystem und der N-Effekt . . . . . . . . . 29
3.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4 Lokale Minima in der GFP Energielandschaft 31
4.1 Population von partiell gefalteten Strukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.2 These 1: Externe Einflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.3 These 2: Intrinsische Ursachen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38