Home  | Impressum | Sitemap | KIT

Projekt Praktika 2016 (früher F3 Praktika)

Diese Praktika werden individuell durchgeführt. Man arbeiten an einem Forschungsprojekt, welches sich in die laufende Forschung der AG eingliedert.

Für Sommersemester 2016 werden in der AG Lamparter folgende Projekt Praktika angeboten:

---

 

Master Projektpraktikum

Photoreparatur von UV geschädigter DNA

Norbert Krauß, Botanik 1

Unsere AG arbeitet mit Photolyasen PhrA und PhrA aus Agrobacterium fabrum, das sind Enzyme, die lichtabhängig UV-Schäden an der DNA reparieren. PhrB ist besonders interessant, weil es sogenannte 6-4-Photoprodukte repariert, solche Enzyme waren bis vor kurzem nur von Eukaryonten bekannt. Die Kristallstruktur von beiden Photolyasen liegt vor [1,2] . Wir wollen nun DNA/Protein-Cokristalle von PhrB herstellen, um die Interaktion und Bindestellen zu untersuchen. Auf der DNA-Seite gibt es die Möglichkeit, einzelsträngige, doppelsträngige, kürzere oder längere DNA einzusetzen. Um die richtige Wahl zu treffen, müssen erst Interaktionsstudien durchgeführt werden. Über EMSA [3] kann man solche Interaktionen untersuchen. Diese Untersuchungen sollen im Projektmodul durch- bzw. fortgeführt werden.

 

Master Projektpraktikum

Phytochrom von Physarum polycephalum

Tilman Lamparter, Botanik 1

Physarum polycephalum ist ein Schleimpilz, welcher durch "Zellteilung ohne Zellwand" die größte bekannte Zelle ausbildet. Die Sporulation von Physarum unterliegt der Kontrolle von Phytochrom [4,5] . Jetzt wurde durch die komplette Sequenzierung des Physarum Genoms zwei Phytochromgene entdeckt [6] . Diese wurden in eine Expressionsvektor kloniert und sollen exprimiert, gereinigt und und auf Chromophor-Einbau untersucht werden. Die Untersuchung dieser Phytochrome ist besonders interessant, weil Schleimpilze als Schwestergruppe der Tiere und Pilze gelten und bislang aus dieser Gruppe noch keine Phytochrome untersucht wurden.

 

Master Projektpraktikum

Wege zur Kristallstruktur von Agrobacterium Phytochrom

Norbert Krauß und Tilman Lamparter

Es gibt zahlreiche Kristallstrukturen von bakteriellen Phytochromen, allerdings immer nur von der PCM-Tridomäne, das ist der N-terminale Teil des Phytochroms. Die meisten Phytochrome besitzen eine C-terminale Histidin-Kinase, diese ist in den Kristallstrukturen nicht enthalten. "Full length" Phytochrome lassen sich offenbar wegen der Histidin-Kinase nicht kristallisieren. Gleichzeitig kennt man Kristallstrukturen von Histidin-Kinasen, wie z.B. von Thermotoga maritima HK853 [7] , diese Histidin-Kinase ließ sich also kristallisieren. Daher soll ein Fusionsprotein mit N-terminaler PCM von Agrobacterium Phytochrom Agp1 und C-terminale Histidin-Kinase HK853 hergestellt werden. Dazu muss die DNA-Sequenz von HK853 in den Agp1 Expressionsvektor eingebracht werden.

 

Literatur

 

    1.    Zhang F, Scheerer P, Oberpichler I, Lamparter T, Krauss N  Crystal structure of a prokaryotic (6-4) photolyase with an Fe-S cluster and a 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine antenna chromophore. Proc Natl Acad Sci U S A 2013;110:  7217-7222.

    2.    Scheerer P, Zhang F, Kalms J, von Stetten D, Krauss N, Oberpichler I, Lamparter T  The Class III Cyclobutane Pyrimidine Dimer Photolyase Structure Reveals a New Antenna Chromophore Binding Site and Alternative Photoreduction Pathways. J Biol Chem 2015;290:  11504-11514.

    3.    Graf D, Wesslowski J, Ma H, Scheerer P, Krauss N, Oberpichler I, Zhang F, Lamparter T  Key Amino Acids in the Bacterial (6-4) Photolyase PhrB from Agrobacterium fabrum. Plos One 2015;10:  e0140955.

    4.    Starostzik C, Marwan W  A photoreceptor with characteristics of phytochrome triggers sporulation in the true slime mould Physarum polycephalum. FEBS Lett 1995;370:  146-148.

    5.    Lamparter T, Marwan W  Spectroscopic detection of a phytochrome-like photoreceptor in the myxomycete Physarum polycephalum and the kinetic mechanism for the photocontrol of sporulation by Pfr. Photochem Photobiol 2001;73:  697-702.

    6.    Schaap P, Barrantes I, Minx P, Sasaki N, Anderson RW, Benard M, Biggar KK, Buchler NE, Bundschuh R, Chen X, Fronick C, Fulton L, Golderer G, Jahn N, Knoop V, Landweber LF, Maric C, Miller D, Noegel AA, Peace R, Pierron G, Sasaki T, Schallenberg-Rudinger M, Schleicher M, Singh R, Spaller T, Storey KB, Suzuki T, Tomlinson C, Tyson JJ, Warren WC, Werner ER, Werner-Felmayer G, Wilson RK, Winckler T, Gott JM, Glockner G, Marwan W  The Physarum polycephalum Genome Reveals Extensive Use of Prokaryotic Two-Component and Metazoan-Type Tyrosine Kinase Signaling. Genome Biol Evol 2015;8:  109-125.

    7.    Casino P, Miguel-Romero L, Marina A  Visualizing autophosphorylation in histidine kinases. Nat Commun 2014;5:  3258.