Die Kenntnis der mechanischen Eigenschaften funktionaler Proteimoleküle ist von großer Bedeutung für das Verständnis vieler biologischer Prozesse. Einzelmolekül-Techniken haben die Tür zur Untersuchung der Mechanik von Proteinen geöffnet. Technische Gründe schränkten den experimentellen Zugang bisher stark ein. In dieser Arbeit wird eine Technik entwickelt, die es erstmals ermöglicht, mechanische Stabilität und Elastizität der funktionalen Raumstruktur von Proteinen in ihrer nativen Umgebung in nahezu beliebig wählbarer Geometrie der Kraftbelastung zu untersuchen. Das Verfahren ermöglicht zudem die auf wenige Angström genaue Messung von intramolekularen Abständen zwischen Aminosäuren in der gefalteten Raumstruktur von Proteinen. Die Technik basiert auf der Positionierung reaktiver Gruppen an gewünschten Punkten in der Raumstruktur eines Proteins. Dadurch können einzelne, über diese Punkte verknüpfte Polyproteine mit einem AFM-Kraftspektrometer mechanisch manipuliert werden. Mit dieser Technik wird die Raumstruktur des topologisch komplexen Grün Fluoreszierenden Proteins eingehend untersucht. Die Ergebnisse der Experimente werden verwendet, um ein Minimalmodell zur Proteinmechanik vorzuschlagen.     «

Die Kenntnis der mechanischen Eigenschaften funktionaler Proteimoleküle ist von großer Bedeutung für das Verständnis vieler biologischer Prozesse. Einzelmolekül-Techniken haben die Tür zur Untersuchung der Mechanik von Proteinen geöffnet. Technische Gründe schränkten den experimentellen Zugang bisher stark ein. In dieser Arbeit wird eine Technik entwickelt, die es erstmals ermöglicht, mechanische Stabilität und Elastizität der funktionalen Raumstruktur von Proteinen in ihrer nativen Umgebung in...     »

Knowledge of the mechanical properties of functional protein molecules is a prerequisite to understand many biological processes. Single molecule methods have given experimental access to the mechanical properties of protein molecules. So far, access has been strongly limited to mostly one spatial direction of force application. This study reports a novel technique that allows for exploring mechanical stability and elasticity of functional protein structures in their native environment in almost freely choosable geometry of force application. In addition, the method allows for precise measurement of intramolecular distances between amino acids in the folded struture of single protein molecules. Introduction of reactive groups at desired locations in the folded structure of a protein enables mechanical manipulation of single polyproteins that are crosslinked via the introduced groups with an AFM. The potential of this technique is demonstrated by exploring the 3d mechanics of the topologically complex structure of single green fluorescent proteins. The results lead to the development of a minimal model of protein mechanics.     «

Knowledge of the mechanical properties of functional protein molecules is a prerequisite to understand many biological processes. Single molecule methods have given experimental access to the mechanical properties of protein molecules. So far, access has been strongly limited to mostly one spatial direction of force application. This study reports a novel technique that allows for exploring mechanical stability and elasticity of functional protein structures in their native environment in almo...     »