Mimicking the pre-hairpin intermediate of gp41 [Elektronische Ressource] : a screening platform based on coiled coil lipopeptides in artificial biomembranes / vorgelegt von Steffen Schuy

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• Publié par: johannes_gutenberg-universitat_mainz
• Publié le: 01 janvier 2008
• Nombre de lectures: 28
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 15 Mo

Extrait

  
 
 
MIMICKING THE PRE‐HAIRPIN INTERMEDIATE OF GP41 
 
A screening platform based on coiled coil lipopeptides in 
artificial biomembranes 
 
Dissertation zur Erlangung des Grades 
“Doktor der Naturwissenschaften” 
 
am Fachbereich 
Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften 
der Johannes‐Gutenberg Universität Mainz 
 
vorgelegt von 
Steffen Schuy 
geboren in Homburg / Saar 
 
Mainz 2008 II 
 
Dekan: Prof. Dr. P. Langguth 
Erster Gutachter: Prof. Dr. A. Janshoff 
Zweiter Gutachter: Prof. Dr. R. Zentel 
 
Tag der mündlichen Prüfung: 
 
 
 III 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
meinen Eltern und Brüdern 
 IV 
TABLE OF CONTENTS 
 
Abstract ...................................................................................................................................... X 
List of figures ............................................................................................................................. XI 
List of tables  XV 
Abbreviations .......................................................................................................................... XVI 
 
1  Introduction ............................................................................................ 1 
1.1  Biological membranes ................................................................................................ 1 
1.2  Solid supported lipid bilayers: Applications for Biosensors ....................................... 1 
1.3  Viral membrane fusion proteins ................................................................................ 2 
1.4  References .................................................................................................................. 4 
 
2  Motivation and objectives ....................................................................... 7 
2.1  Biosensor concept ...................................................................................................... 7 
2.2  Experimental approach .............................................................................................. 8 
 
3  Materials and experimental procedures ................................................. 11 
3.1  Lipids ......................................................................................................................... 11 
3.1.1  Structure of phospholipids ................................................................................... 11 
3.1.2  Phase behavior ..................................................................................................... 13 
3.1.3  Functional artificial lipids ..................................................................................... 14 
3.2  Preparation of solid supported lipid bilayers (SSLB) ................................................ 17 
3.2.1  of small unilamellar vesicles (SUV) .................................................. 17 
3.2.2  Preparation of solid supported lipid bilayers ....................................................... 17 
3.3  Microstructuring of Lipid Bilayers ............................................................................ 18 
3.3.1  Soft Lithography ................................................................................................... 18 
3.3.2  Micromolding in capillaries (MIMIC) .................................................................... 19 
3.4  Peptides .................................................................................................................... 19 
3.4.1  Solid Phase Peptide Synthesis (SPPS) ................................................................... 20 
 V 
 
3.4.2  Protection groups in SPPS .................................................................................... 21 
3.4.3  Protocols for manual peptide synthesis ............................................................... 22 
3.4.4  TAMRA labeling of the peptides. ......................................................................... 24 
3.5  Lipopeptides ............................................................................................................. 24 
3.5.1  In situ coupling reaction ....................................................................................... 24 
3.6  Purification of peptides by HPLC .............................................................................. 25 
3.6.1  of small receptor peptides by using IEC ........................................... 25 
3.6.2  Purification of viral peptides by using RP‐HPLC ................................................... 27 
3.7  References ................................................................................................................ 30 
 
4  Instrumentation ..................................................................................... 33 
4.1  Atomic Force Microscopy ......................................................................................... 33 
4.1.1  Basics .................................................................................................................... 34 
4.1.2  Imaging modes ..................................................................................................... 34 
4.2  Ellipsometry .............................................................................................................. 36 
4.2.1  Polarization of light .............................................................................................. 36 
4.2.2  Ellipsometry Equations ......................................................................................... 37 
4.2.3  Instrumental set up  38 
4.2.4  Optical models ...................................................................................................... 39 
4.3  IR‐Spectroscopy ........................................................................................................ 41 
4.3.1  Polarized attenuated total internal reflection infrared spectroscopy (ATR‐IR) ... 41 
4.3.2  Amide I Infrared Spectra ...................................................................................... 42 
4.4  Circular Dichroism (CD‐Spectroscopy) ..................................................................... 43 
4.4.1  Basics .................................................................................................................... 43 
4.4.2  Analysis of the secondary structure of peptides and proteins ............................ 44 
4.5  High Performance Liquid Chromatography (HPLC) .................................................. 46 
4.5.1  Basics  46 
4.5.2  Reversed phase‐HPLC ........................................................................................... 47 
4.5.3  Ion exchange chromatography ............................................................................ 47 
4.5.4  Gel Filtration ......................................................................................................... 48 
4.6  References ................................................................................................................ 49 
 VI 
5  Domain formation and&