Membranfusion bildet die Basis vieler elementarer Vorgänge in lebenden Organismen. Sie wird durch integrale Proteine wie SNARE- oder virale Fusionsproteine gesteuert. Strukturelle Plastizität deren Transmembrandomänen (TMD) schien hierbei entscheidenden Einfluss zu nehmen. Deshalb wurde zur systematischen Charakterisierung der Rolle der TMD bei der Membranfusion im Rahmen der Dissertation eine Reihe von TMD-Peptiden („LV-Peptide“) de novo entworfen. Diese basieren auf hydrophoben Aminosäuren mit unterschiedlichen Sekundärstrukturpräferenzen. Die Fusogenität dieser Peptide in Liposomen war vom Verhältnis von β-Faltblatt begünstigenden Valin- zu α-Helix favorisierenden Leucinresten sowie dem Anteil an helix-destabilisierenden Glyin- und Prolinresten abhängig. Sekundärstrukturanalysen der Peptide zeigten einen Zusammenhang zwischen Fusogenität und struktureller Flexibilität. Mutationen von helix-destabilisierenden Aminosäuren in der Sequenz eines TMD-Peptids eines SNARE-Proteins aus Hefe bestätigten diese Erkenntnisse. Konformationelle Flexibilität der TMD von Membranproteinen stellt folglich eine strukturelle Voraussetzung für deren Rolle bei der Fusion dar.     «

Membranfusion bildet die Basis vieler elementarer Vorgänge in lebenden Organismen. Sie wird durch integrale Proteine wie SNARE- oder virale Fusionsproteine gesteuert. Strukturelle Plastizität deren Transmembrandomänen (TMD) schien hierbei entscheidenden Einfluss zu nehmen. Deshalb wurde zur systematischen Charakterisierung der Rolle der TMD bei der Membranfusion im Rahmen der Dissertation eine Reihe von TMD-Peptiden („LV-Peptide“) de novo entworfen. Diese basieren auf hydrophoben Aminosäuren m...     »

Membrane fusion builds the structural basis of many important processes in living organisms. It is governed by integral membrane proteins like SNAREs and viral fusion proteins. Thereby, structural plasticity of transmembrane domains (TMD) seemed to play a crucial role. For characterizing the role of TMD during membrane merger systematically, in this study a series of TMD-peptides (termed “LV-peptides”) has been designed de novo. They are based on hydrophobic amino acids with different secondary structure propensities. The fusogenicity of those peptides in liposomes correlated with the ratio of β-sheet promoting valine to α-helix favouring leucine residues and could be increased by the helix-destabilizing amino acids glycine and proline. Secondary structure analysis evinced a coherence of fusogenicity and structural flexibility of those peptides. Mutations of helix-destabilizing residues in the TMD-peptide of a SNARE-Protein from yeast confirmed this correlation. Thus, conformational flexibility of the TMD of membrane proteins is a structural prerequisite for membrane fusion.     «

Membrane fusion builds the structural basis of many important processes in living organisms. It is governed by integral membrane proteins like SNAREs and viral fusion proteins. Thereby, structural plasticity of transmembrane domains (TMD) seemed to play a crucial role. For characterizing the role of TMD during membrane merger systematically, in this study a series of TMD-peptides (termed “LV-peptides”) has been designed de novo. They are based on hydrophobic amino acids with different secondary...     »