Das Hitzeschockprotein Hsp90 ist eine molekulare Maschine, die angetrieben von ATP viele essentielle Aufgaben in Zellen ausführt. Ziel dieser Arbeit war es, die Konformationsänderungen von einzelnen Hsp90-Dimeren während ihres ATPase-Zyklus mithilfe des Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfers (FRET) zu vermessen. Die unter verschiedenen Nukleotidbedingungen durchgeführten Messungen zeigten, dass sich das Dimer wie eine Schere öffnet und schließt. Überraschend konnten diese Konformationsänderungen auch ohne ATP (mit einer langsameren Kinetik) beobachtet werden. Aus einer Monte-Carlo-Simulation der Experimente resultierte ein minimaler chemo-mechanischer ATPase-Zyklus mit zwei geöffneten und zwei geschlossenen Konformationen. Die Zeiten der Übergänge zwischen den einzelnen Zuständen zeigten, dass die großen Konformationsänderungen von Hsp90 nur schwach an seine ATP-Hydrolyse gekoppelt sind. Mit Hilfe der FRET-Effzienzen konnte die bisher unbekannte Bewegung der Enden von Hsp90 eingegrenzt werden.     «

Das Hitzeschockprotein Hsp90 ist eine molekulare Maschine, die angetrieben von ATP viele essentielle Aufgaben in Zellen ausführt. Ziel dieser Arbeit war es, die Konformationsänderungen von einzelnen Hsp90-Dimeren während ihres ATPase-Zyklus mithilfe des Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfers (FRET) zu vermessen. Die unter verschiedenen Nukleotidbedingungen durchgeführten Messungen zeigten, dass sich das Dimer wie eine Schere öffnet und schließt. Überraschend konnten diese Konformationsänderungen...     »

The Heat-shock protein Hsp90 is an ATP-powered molecular machine that has multiple essential functions in the cell. The goal of this thesis was to observe the conformational changes of single Hsp90-Dimers during its ATPase-cycle with Fluorescece-Resonance-Energy-Transfer (FRET). Experiments under different nucleotide conditions show a transition between open and closed conformations. Even without ATP these transitions could be observed, though with slower kinetics. The Monte-Carlo-Simulation of the experiments led to a minimal chemo-mechanical model of the ATPase-cycle with two open and two closed conformations. The rate constants of these transitions showed that they are only weakly coupled to ATP-turnover. In addition, the FRET-Efficiencies allowed to determine distances between various engineered cysteins and therefore to narrow down the possible (yet unknown) movement of the N-terminal domain.     «

The Heat-shock protein Hsp90 is an ATP-powered molecular machine that has multiple essential functions in the cell. The goal of this thesis was to observe the conformational changes of single Hsp90-Dimers during its ATPase-cycle with Fluorescece-Resonance-Energy-Transfer (FRET). Experiments under different nucleotide conditions show a transition between open and closed conformations. Even without ATP these transitions could be observed, though with slower kinetics. The Monte-Carlo-Simulation of...     »