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| Forschungsgruppe Lange |
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Festkörper-NMR-Spektroskopie
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Im letzten Jahrzehnt hat sich die magnetische Resonanzspektroskopie von Festkörpern (Festkörper-NMR) zu einer nützlichen Methode in der Strukturbiologie entwickelt, da man mit ihr strukturelle Informationen über Systeme erlangen kann, die entweder unlöslich sind oder sich nur schwer kristallisieren lassen. Z. B. eröffnet Festkörper-NMR neue Wege, um Membranproteine in ihrer natürlichen Lipidumgebung zu studieren oder unlösliche Proteinaggregate, die mit neurodegenerativen Erkrankungen assoziiert sind. Darüber hinaus lassen sich auch funktionale filamentartige Proteinanordnungen untersuchen, wie z.B. die Nadel des Typ-III-Sekretionssystems – aufgebaut aus mehreren Kopien eines einzelnen kleinen Proteins.
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Ein Schwerpunkt unserer Forschung ist die Untersuchung von Membranproteinen. Z.B. untersuchen wir den spannungsabhängigen Anionenkanal (VDAC). VDAC ist ein Protein der äußeren Mitochondrienmembran und stellt dort den wichtigsten Transportweg für ADP, ATP und andere Metaboliten dar [
 Lange et al., Nature 2006;
Schneider et al., Angew. Chem. 2010].
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Außerdem interessieren wir uns für die Struktur von Amyloidfibrillen, gebildet aus den Proteinen Tau oder α-Synuklein, welche eine Rolle in neurodegenerativen Erkrankungen spielen [Wasmer, Lange, Van Melckebeke et al., Science 2008;
Loquet et al., JACS 2010].
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Weiterhin haben wir kürzlich mit der strukturellen Charakterisierung der Nadel des Typ-III-Sekretionssystems begonnen, einer komplexen Nanomaschine, die an der bakteriellen Infektion beteiligt ist [Poyraz, Schmidt, Seidel et al., Nat. Struct. Mol. Biol. 2010].
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Bei der Festkörper-NMR Methodenentwicklung konzentrieren wir uns auf neue Experimente bei extrem schneller Rotation um den magischen Winkel (ultra-fast MAS). Dabei können wir die Leistung der verwendeten Radiofrequenz-Pulse senken und gleichzeitig die Auflösung und Sensitivität der Spektren erhöhen. Zusätzlich nutzen wir verdünnte Isotopen-Markierungsmuster, die die spektrale Auflösung steigern und die Resonanzzuordnung und die Detektion von langreichweitigen Abständen erleichtern [Vijayan et al., ChemPhysChem 2009;
Demers et al., J. Magn. Reson. 2010;
Loquet et al., JACS 2011].
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Schließlich interessieren wir uns auch für Anwendungen von Festkörper-NMR im Bereich Anorganische Chemie und Polymerchemie [Sen et al., Angew. Chem. 2011;
Tatic et al., Angew. Chem. 2011].
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© 2012, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen |
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