Aktivierung des G-3-P Proteins von fd Phagen

Die biologische Funktion eines Proteins wird normalerweise durch seine Entfaltung zerstört. Während der Infektion von Escherichia coli durch fd-Pha­gen muß jedoch eine Entfaltungsreaktion und eine Prolyl cis-nach-trans Isomerisie­rung stattfinden, um das Gen-3-Protein der Phagen zu aktivieren. In der vollständig gefalteten, aber inaktiven Form des Gen-3-Proteins ist die Bindungsstelle für den Phagenrezeptor TolA in der Grenzfläche zwischen den Domänen verborgen. Der Kontakt der Phagen mit dem F-Pilus führt zu teilweiser Entfaltung, Trennung der Domänen und trans-nach-cis Isomerisierung an Pro213. Trans Pro213 hält das Gen-3-Protein lange genug im aktivierten Zustand, um an den Rezeptor TolA binden zu können. Unser Ziel ist es, den molekularen Mechanismus dieser Aktivierung aufzu­klären. Wir möchten verstehen, wie die Ent­faltung zu Beginn der Infektion ausgelöst wird, wie das Entfaltungssignal zum Scharnier zwischen den Domänen gelangt und wie der teilentfaltete, aber infektiöse Zustand durch trans Pro213 aufrecht erhalten wird. Die ersten Schritte der Infektion sollen mit gereinigten Proteinen in vitro nachgestellt werden und das System sowohl in vitro als auch in vivo während der Phagen­infektion untersucht werden. Hierzu werden wir die Faltung und Isomerisie­rung des Gen-3-Proteins analysieren sowie die Wechsel­wirkungen mit den zellulä­ren Zielmolekülen mittels hochauflösender NMR-Spektro­skopie untersuchen. Wir hoffen aus der Kombi­nation des biologischen und biophysi­kalischen Ansatzes zu verstehen, wie Protein­entfaltung in Kombination mit Prolylisomeri­sierung einen biologischen Prozess steuern kann.