Polyglutaminsequenzen sind bei der Proteinfaltung von besonderem Interesse, da gezeigt wurde, dass lange Polyglutaminsequenzen in Proteinen zur Aggregation führen können, was deren normale Faltung verhindert. Die Aggregation solcher Proteine steht im Zusammenhang mit dem Auftreten von neurodegenerativen Krankheiten wie beispielsweise der Huntington Krankheit. Bis jetzt ist es immer noch unklar ob sich die dynamischen und strukturellen Eigenschaften von Polyglutaminsequenzen von dem Verhalten anderer Aminosäuresequenzen unterscheidet und ob dies in Zusammenhang mit der Aggregation steht.

Ziel meiner Arbeit war es ein (Glutamin)14-Peptid mittels Triplett-Triplett-Energietransfer auf seine Kettendynamik zu untersuchen. Durch TTET kann man bestimmen, wie schnell sich zwei spezifische Punkte einer Polypeptidkette treffen können. Dies erlaubt eine direkte Untersuchung der Kettendynamik.

Das Peptid Glutamin14 wurde mittels Fmoc-Festphasenpeptidsynthese synthetisiert und anschließend für die TTET Messung markiert. Daraufhin wurde es durch Flüssigkeitschromatographie  gereinigt.
Die Struktur des Peptids wurde durch CD-Spektroskopie untersucht.
Mittels Triplett-Triplett-Energietransfer wurde die Geschwindigkeitskonstante für die End-zu-End Kontaktbildung des Peptids bestimmt. Durch Messungen bei unterschiedlichen Harnstoffkonzentrationen wurde die in Wasser gemessene Geschwindigkeitskonstante bestätigt.
Da TTET durch Sauerstoff in der Probe beeinflusst werden kann wurde außerdem geprüft, ob Entgasen der Lösung einen Effekt auf die Kinetik hat.
Weiterhin wurde durch Messen der Temperatur- und Viskositätsabhängigkeit die Aktivierungsenergie für die End-zu-End Kontaktbildung in (Glutamin)14 bestimmt.

 Die erhobenen Daten wurden mit den Resultaten von kürzeren Polyglutaminsequenzen und anderen Modellpeptide verglichen, um herauszufinden, wie sich eine längere Glutaminkette auf die Kinetik eines Peptids auswirkt.

Meine Ergebnisse zeigten, dass Glutamin14 seine End-zu-End Kontaktbildung sehr viel langsamer bildet als andere unstrukturierte Modellpeptide. Dies passt auch zu Werten kürzererPolyglutaminpeptide. Die Aktivierungsenergie von (Gln)14 ist jedoch ebenfalls sehr klein und bietet dadurch keine Erklärung für die langsame Geschwindigkeitskonstante der End-zu-End Kontaktbildung in (Gln)14. Die Einflüsse der Harnstoffkonzentration und der Viskosität verhalten sich wie, von den Ergebnissen für kürzere Polyglutaminpeptide, erwartet. Sie können die langsame Geschwindigkeitskonstante von (Gln)14 ebenfalls nicht erklären.

In Zukunft werden daher weitere Messungen gemacht werden müssen, um eine Erklärung für die langsame Geschwindigkeitskonstante der End-zu-End Kontaktbildung in (Gln)14 zu finden.

Poster – Kettendynamik in Polyglutaminpeptiden