Biophysikalische Untersuchungen an Retinalproteinen mittels theoretischer Methoden
- Retinalproteine werden in einem neuen Forschungsgebiet eingesetzt, der Optogenetik. Diese ermöglicht es Zellpopulationen gezielt mit Hilfe von lichtsensitiven Proteinen zu aktivieren bzw. zu deaktivieren. Hierbei ist Channelrhodopsin 2 (CHR2) das am meisten verwendete Retinalprotein welches als optogenetisches Werkzeug verwendet wird. In dieser Arbeit wurde mittels theoretischer Methoden ein neues Photozyklus Modell von ChR2 entwickelt und die Funktion der zentralen Aminosäure E90 näher charakterisiert. Das so gewonnene Verständnis über die Proteinstruktur und Funktion wurde anschließend verwendet, um einen Ansatz zum computergestützten Proteindesign zu entwickeln. Hierzu wurde ein Workflow zur theoretischen UV/VIS Spektrenberechnung entwickelt und an CHR2 validiert. Dieser Ansatz konnte auf ein weiteres Retinalprotein übertragen werden, dem Melanopsin. Hierdurch wurde die Melanopsin Y211F Variante identifiziert, welche für die optogenetische Anwendung von großem Interesse ist.
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| Author: | Stefan Alexander TennigkeitGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-64812 |
| DOI: | https://doi.org/10.13154/294-6481 |
| Title Additional (English): | Biophysical investigations on retinal proteins by theoretical methods |
| Referee: | Klaus GerwertORCiDGND, Stefan HerlitzeORCiDGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | German |
| Date of Publication (online): | 2019/06/25 |
| Date of first Publication: | 2019/06/25 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Biologie und Biotechnologie |
| Date of final exam: | 2019/05/24 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Biologie und Biotechnologie |
| GND-Keyword: | Simulation; Optogenetik; Proteindesign; Retinalproteine; Ionenkanal |
| Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für Biophysik |
| Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Biowissenschaften, Biologie, Biochemie |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
