40
Modul BA05: Reinhard Fischer Enzymreinigung Radioaktivität

2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Modul BA05:

Reinhard Fischer

Enzymreinigung

Radioaktivität

Page 2: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Wildtype

10 µmM P C

brlA abaA

!apsA

!hymA

brlA

abaA

wetA

yAwA

fluffy

Bisher: Entwicklungsmutanten A. nidulansForward Genetics

Page 3: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Entwicklungsmutanten von A. nidulansForward Genetics

Page 4: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

asexual

sexual

Entwicklung in Aspergillus nidulansAktuell: Lichtregulation

Page 5: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

!""#$%%&&&'()*'+("',-.%/(012*(2%

Page 6: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Heute: Fruchtkörperentwicklung in A. nidulans

100 µm

Stadienspezifisches Enzym: Laccase

Page 7: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Stadienspezifisches Enzym

Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren

Laccasegen

Regulator

Regulator

Regulierte Gene

Signale

Fruchtkörperent-wicklung

Page 8: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Hiwis

Hiwis für Modul BA04 gesucht

Homepage design Dekanat

Page 9: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Proteinreinigung (mit Tagg)

Affinitätschromatographie: Ni-Agarose etc.

Voraussetzungen: - Gen bekannt- Reinigung aus E. coli oder Organismus ist selbst transformierbar

Page 10: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Proteinreinigung (ohne Tagg)

Reinigung von Proteinen aus einem Organismus, um- Stoffwechselwege aufzuklären- ein Protein oder Enzym zu charakterisieren,

(Enzymkinetik, Substratspektrum, pH OptimumTemperaturoptimum, kinetische Parameter,Cofaktoranalyse)

- das Enzym biotechnologisch zu nutzen (Waschmittelindustrie, Getänkeindustrie, Medizin)- Antikörper herzustellen- Kristallstruktur zu bestimmen (Modelling)- das Gen zu isolieren

Page 11: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Zellaufschlussmethoden

Dounce Homogenisator

Kugelmühle, Zellmühle

Page 12: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

French press

Cavitation

Page 13: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Säulenchromatographie

Page 14: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Säulenchromatographie

Page 15: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

FPLC – SäulenchromatographieFast performance liquid chromatography

Page 16: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Säulenchromatographie

Gelfiltration (Molekularsieb) Adsorption

Page 17: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

SäulenchromatographieIonenaustausch

Page 18: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Säulenchromatographie

Page 19: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Stadienspezifisches Enzym

Enzym als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren

Laccasegen

Regulator

Regulator

Regulierte Gene

Signale

Fruchtkörperent-wicklung

Page 20: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

!"#$#%&$%'()$'*+,,+-"'..

*+,,+-"$/'01"$)2)3#4+-"$

Page 21: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

!"#$%&'()*+,)-"##"(&)../,0123&(3

4'2&3$15)6$&,15&,7'"2',& 89(+:9'&:3)9&');;<),2

-"29&:3))=&&:>)?/)@)#)A 7)A !

BC DCB

Page 22: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

!"#$%&'()*+,-"##"(&)',.+$&/01"20&,

Page 23: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Nachweis von Laccase IIEnzymtest

Abs

orpt

ion

bei 5

50 n

m

Zeit

∆E (c)

∆t

Enzymaktivität: µmol / minSpez. Enzymaktivität: µmol / min . mg protein

Zugabe Enzym

Page 24: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

!"#$#%&$%'()$'*+,,+-"'..'/&0,1'23&4"$5,10)6+7)%0+81#"

Page 25: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

!"#$#%&$%'()$'*+,,+-"'..'/&0,1'23&4"$5,10)6+7)%0+81#"

9$:;6+<7#(#737='>6)4'?'6#$

28":@'9$:;6+<7#(#737='>6)4'?'6#$'@ 6%'80)7"#$

$#667'A310"$/'/"0'!"#$#%&$%':&B

Page 26: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

!"#$#%&$%'()$'*+,,+-"'..'/&0,1'23&4"$5,10)6+7)%0+81#"

Page 27: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

!"#$%&&'()*+",*-".'"(/*%($",(",*0"1$%+"

-'23"*(423*+"&*5"(67+'8*9

Page 28: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Peptide Fingerprinting

Suche nach dem GenModul 3

Page 29: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Peptide Fingerprinting

Suche nach dem GenModul 3

Page 30: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Laccase Fusion mit GFP

PstI PstIATG Stop

ClaI

0.3 kb0.4 kb 2.3 kb

CpeA::GFP

GFP

Page 31: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

!

" #

$

% &

!"##"$%&'()*&+,)&(+&-.//%0%//%+&%12)(3(%)4

'(

Page 32: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Stadienspezifisches Enzym

Enzym als Werkzeug, um Regulatorenzu isolieren

Laccasegen

Regulator

Regulator

Regulierte Gene

Signale

Fruchtkörperent-wicklung

Page 33: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

4 Hiwis für Modul BA04 gesucht!

Page 34: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

2. Radioaktivität

Page 35: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Isotope

Page 36: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Stabilität der Kerne

Page 37: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Zerfallsarten

Page 38: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Radioaktivität in der Biologie

Page 39: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Zerfallsschema für Tritium

Cl1735 + e- + Neutrino HWZ: 82 Tage

P1532 S

1632 + e- + Neutrino HWZ: 14 Tage

C6

14 N7

14 + e- + Neutrino HWZ: 5730 Jahre

S1635

Page 40: 2018 Modul 4 Proteinreinigung und Radioaktivität Modul 4 Proteinreinigung und... · Stadienspezifisches Enzym Protein als Werkzeug, um neue Gene zu isolieren Laccasegen Regulator

Nachweis von RadioaktivitätFilm Szintillationszähler