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Intrazelluläre NMR‐ und EPR‐Spektroskopie von biologischen Makromolekülen

Abstract

Der Traum eines Zellbiologen ist es, biologischen Makromolekülen bei ihrer Arbeit im Inneren von lebenden Zellen zusehen zu können. Dies würde bedeuten, sowohl den Ort als auch die Konformation dieser Makromoleküle mit biophysikalischen Methoden zu beobachten. Die Entwicklung von Fluoreszenztechniken, vor allem von Hochauflösungsfluoreszenzmikroskopiemethoden, hat unsere Möglichkeiten zur Lokalisierung von Proteinen und anderen Molekülen im Inneren von Zellen erheblich erweitert. Die Struktur von Makromolekülen und ihre Konformationsänderungen in lebenden Zellen zu bestimmen, ist hingegen noch immer eine große Herausforderung. Im Prinzip können NMR‐ und EPR‐Spektroskopie diese Informationen liefern. Die Entwicklung von intrazellulären Magnetresonanzmethoden hat die Anwendbarkeit dieser Methoden demonstriert. In diesem Aufsatz geben wir einen Überblick über die relevanten Techniken mit einem Fokus auf die intrazelluläre Flüssig‐NMR‐Spektroskopie, beschreiben ihre Anwendungen und diskutieren die Herausforderungen für die Zukunft.

Magnete mit anziehender Wirkung auf die Zellbiologie: Während die NMR‐Spektroskopie seit langem bereits für die Erforschung von Zellen und Geweben eingesetzt wurde, gelingt mit der Entwicklung von intrazellulären NMR‐ und EPR‐Techniken nun auch die direkte Untersuchung der Konformationen, Dynamiken, Wechselwirkungen und posttranslationalen Modifikationen biologischer Makromoleküle in lebenden Zellen. Dieser Aufsatz stellt die wichtigsten Techniken und Anwendungen auf verschiedene zelluläre Systeme und Makromoleküle vor.

Autoren:   Robert Hänsel, Laura M. Luh, Ivan Corbeski, Lukáš Trantirek, Volker Dötsch
Journal:   Angewandte Chemie
Band:   126
Ausgabe:   39
Jahrgang:   2014
Seiten:   10466
DOI:   10.1002/ange.201311320
Erscheinungsdatum:   28.07.2014
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