Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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SYBP: Biologie und Physik

SYBP 1: Biologie und Physik I

SYBP 1.2: Hauptvortrag

Mittwoch, 29. März 2000, 14:40–15:20, H2

Struktur–Dynamik–Funktionsbeziehungen in Hämproteinen — •G. Ulrich Nienhaus — Abteilung Biophysik, Universität Ulm; 89069 Ulm

Proteine sind biologische Makromoleküle von enormer Komplexität. Unter physiologischen Bedingungen fluktuieren sie innerhalb ihrer funktionsfähigen, nativen Konformation zwischen einer Vielzahl von Konformationssubzuständen. Charakteristische Zeitskalen dieser Strukturänderungen erstrecken sich über viele Grössenordnungen. Zur Erforschung der komplizierten Zusammenhänge zwischen Proteinstruktur, Dynamik und Funktion eignen sich Hämproteine besonders, da sie strukturell und spektroskopisch ausgezeichnet charakterisiert sind.

Wir untersuchen einen einfachen biologischen Prozess, die Bindung kleiner Ligandenmoleküle (CO, O₂, NO), an Hämproteinen über weite Bereiche physikalischer Parameter (Temperatur, Druck). Durch externe Störungen (z. B. Laserpulse) werden Nichtgleichgewichtszustände erzeugt, und die nachfolgenden Relaxationen werden mit zeitauflösenden spektroskopischen Methoden verfolgt. Um direkte Strukturinformation von Reaktionsintermediaten zu erhalten, werden diese Arbeiten durch kryokristallographische Untersuchungen komplementiert. Die Resultate ergeben ein detailliertes Bild der Strukturheterogenität der Proteine sowie der für die Funktion wesentlichen Konformationsänderungen.