Festkörpergestützte Modellsysteme zur Untersuchung von Membranproteinen mittels ESR-Spektroskopie

Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Aufbau eines festkörpergestützten Modellsystems zur Untersuchung von Membranproteinen. Ziel ist die voneinander unabhängige Charakterisierung seiner Einzelkomponenten mittels Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (ESR). Das Modellsystem besteht aus einer quarzgestützten Lipiddoppelschicht, an die Halorhodopsin (HR) gebunden wird. Anschließend wird das HR in eine Lipiddoppelschicht rekonstituiert. Zusätzliche Ergebnisse: Durchgeführte Voruntersuchungen zeigten, dass Defekte in der quarzgestützten Lipiddoppelschicht bei Lipidaustauschprozessen eine entscheidende Rolle spielen. So gelang es, gezielt Lipidfilme herzustellen, bei denen kein Austausch zwischen Lipiddoppelschicht und Lipidvesikeln beobachtet wird. Aufgrund der erzielten Ergebnisse wurde eine neue Modellvorstellung zum Lipidaustausch entwickelt. Es wurden erste ESR-Untersuchungen an Channelrhodopsin 2 (ChR2) durchgeführt, wobei sich herausstellte, dass das Anbringen der Spinsonde MTSSL an das Cystein C208 zum Verlust der Funktionsfähigkeit des ChR2 führt. Um zukünftig die mittels ESR-Spektroskopie metallgestützten Systeme zu untersuchen, wurde ein halbzylindrischer Hohlraumresonator entwickelt.