Ribosomale Dynamik und Mechanismus der Proteinsynthase

Das Ribosom, das aus zwei Untereinheiten besteht, ist die zentrale Schaltstelle für die Produktion der Proteine in der Zelle und auch der Hauptangriffspunkt für viele Antibiotika. Hier wird die genetische Information der Boten RNA (mRNA) in die Aminosäuresequenz der Proteine umgeschrieben. Die Verknüpfung der Aminosäuren (Peptidsynthese) wird durch eine am Ribosom lokalisierte Aktivität (Peptidyltransferase) katalysiert. Röntgenstrukturanalysen konnten zwar den Aufbau des Ribosoms gut darstellen, jedoch gibt es wenig Informationen über die dynamischen Strutkuränderungen in der ribosomalen RNA, die während der Proteinsynthese ablaufen müssen. Die in diesem Projekt beschriebenen Versuche sollen nun auf der molekularen Ebene, mit Hilfe von chemischen Modifizierungstechniken, diese Strukturänderungen untersuchen. Zusätzlich werden auch Versuche durchgeführt, die über den Mechanismus der chemischen Katalyse der Proteinsynthese Aufschluss geben sollen. Dies wird mit Hilfe von chemisch modifizierten Substraten durchgeführt, die vor allem auch die Hypothese untersuchen sollen, ob Metallionen an der chemischen Katalyse beteiligt sind. Diese Untersuchungen könnten interesannte Hinweise zur Funktion des Ribosoms und auch Aufschlüsse über die Wirkungsweise von Antibiotika geben.

Das Ribosom, das aus zwei Untereinheiten besteht, ist die zentrale Schaltstelle für die Produktion der Proteine in der Zelle und auch der Hauptangriffspunkt für viele Antibiotika. Hier wird die genetische Information der Boten RNA (mRNA) in die Aminosäuresequenz der Proteine umgeschrieben. Die Verknüpfung der Aminosäuren (Peptidsynthese) wird durch eine am Ribosom lokalisierte Aktivität (Peptidyltransferase) katalysiert. Röntgenstrukturanalysen konnten zwar den Aufbau des Ribosoms gut darstellen, jedoch gibt es wenig Informationen über die dynamischen Strutkuränderungen in der ribosomalen RNA, die während der Proteinsynthese ablaufen müssen. Die in diesem Projekt beschriebenen Versuche sollen nun auf der molekularen Ebene, mit Hilfe von chemischen Modifizierungstechniken, diese Strukturänderungen untersuchen. Zusätzlich werden auch Versuche durchgeführt, die über den Mechanismus der chemischen Katalyse der Proteinsynthese Aufschluss geben sollen. Dies wird mit Hilfe von chemisch modifizierten Substraten durchgeführt, die vor allem auch die Hypothese untersuchen sollen, ob Metallionen an der chemischen Katalyse beteiligt sind. Diese Untersuchungen könnten interesannte Hinweise zur Funktion des Ribosoms und auch Aufschlüsse über die Wirkungsweise von Antibiotika geben.