M-Modul 4409/4530

M-Modul 4409/5430 "Strukturbiologie: Faltung, Fehlfaltung und Aggregation in Hochauflösung"

Dozenten: Dr. Matthias Stoldt, Prof. Dr. Henrike Heise, Prof. Dr. Carsten Sachse, Dr. Nils Lakomek

Praktikumszeitraum: Das Modul findet in der ersten Semesterhälfte ab dem 8.4.2024 -17.5.2024 teilweise am  Forschungszentrum Jülich statt. Es verkehrt an den meisten Tagen ein shuttle-Bus vom Campus der Universität Düsseldorf zum Forschungszentrum Jülich.

Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Physikalischer Chemie und Grundlagen der Biochemie werden vorausgesetzt. Interesse an Strukturbiologie und physikalisch-chemischen Zusammenhängen ist erforderlich.

Inhalte: Nicht alle Proteine besitzen eine definierte Sekundär- und Tertiärstruktur. Intrinsisch ungefaltete Proteine (IDP) können ihre Konformation bzw. das Ensemble aller eingenommenen Konformationen flexibel an ihre Umgebung und ihre Interaktionspartner (Liganden, Membranoberflächen etc.) anpassen. Ungefaltete Proteine neigen allerdings auch zur Fehlfaltung und zur Bildung unlöslicher fibrillärer Proteinaggregate, sogenannter Plaques. Eine Vielzahl (neuro)degenerativer Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder Creutzfeldt-Jakob beruhen auf der Bildung solcher amyloiden Aggregate.
Da sowohl ungefaltete Proteine als auch fehlgefaltete Proteine nicht kristallisierbar und somit unzugänglich für die Röntgenstrukturanalyse sind, werden die NMR-Spektroskopie (in Lösung und in fester Phase) und die Kryo-Elektronenmikroskopie zu den Methoden der Wahl, um strukturelle Informationen von nicht oder fehlgefalteten Proteinen in atomarer Auflösung zu erhalten. In diesem Modul lernen Sie, Proteinproben sowohl mit Hochauflösungs- und Festkörper-NMR-Spektroskopie also auch Kryo-EM am FZJ zu charakterisieren. Das Praktikum denkt die gesamte Bandbreite von der Probenherstellung über die Datenaufnahme bis hin zur Strukturrechnung ab. So erhalten Sie von allen Seiten und auf allen Zeitskalen einen umfassenden Einblick in diese faszinierenden Proteine.

Kreditpunkte: 14 CP (benotet)

Prüfungsformen: Protokolle, Seminarvortrag, mündliche Prüfung

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offizielle Modulbeschreibung

Kursbeitritt im ILIAS