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Mohammad Hadi Timachi

• ATP binding cassette (ABC) transporters form a significant super family of membrane proteins coupling the energy of ATP hydrolysis to substrate transport across the cell membrane. Unraveling transport and inhibition mechanisms is crucial to address several diseases caused by malfunction, over expression and mutation of ABC transporters. Several biochemical tools including electron microscopy and X-ray crystallography have aided the mechanistic characterization of many ABC transporters in static states of the transport cycle. While providing unprecedented insight into the mechanism, static states cannot explain the complete machinery. To achieve a full understanding, all the intermediate states as well as the collective behavior of transporters throughout the cycle need to be studied. Site-directed spin labeling and electron paramagnetic resonance (EPR) techniques provide invaluable information on dynamics, structure and function of ABC transporters under physiological conditions.
• ATP-Bindungskassetten-Transporter bilden eine bedeutende Superfamilie von Membranproteinen, die Energie aus der Hydrolyse von ATP nutzen, um Substratmolekle über die Zellmembran zu transportieren. Ein detailliertes Verständnis der Transportmechanismen, sowie ihrer Inhibition ist notwendig, um Krankheiten zu bekämpfen, die durch Fehlfunktionen, Mutationen oder Überexpression von ABC-Transportern verursacht werden. Verschiedene biochemische Werkzeuge wie Elektronenmikroskopie oder Röntgenkristallographie haben tiefe Einblicke in die Struktur und Funktion von verschiedenen ABC-Transportern gegeben, jedoch liefern sie nur statische Einsichten in den Transportzyklus. Dazu sind zusätzliche Methoden nötig, die die Dynamik und die Zwischenzustände des Systems beschreiben können. Elektronenspinresonanz (ESR/EPR)-Spektroskopie in Kombination mit ortsspezifischer Spinmarkierung bietet leistungsstarke Werkzeuge um genau diese Dynamiken zu untersuchen.