Methoden in der Proteinanalytik

Das vorliegende Buch gibt eine Einführung in folgende moderne Verfahren der Proteinanalytik: Aminosäure-Sequenzanalyse, Prinzipien und Techniken der Chromatographie und Elektrophorese, Massenspektrometrie, UV/Vis-, CD-, IR-, Raman-, NMR- und ESR-Spektroskopie, Lichtstreuung, Sedimentationsanalyse, immun- und biochemische Verfahren, datenbankgestützte Strukturvorhersagen, chemische Modifizierung von Proteinen. Es verbindet eine abgerundete Darstellung von Theorie, Arbeitsmethoden und Meßverfahren mit einer kritischen Wertung der Möglichkeiten und Grenzen ihres Einsatzes. Es wendet sich an Studenten der Biochemie und verwandter Gebiete und alle in den Biowissenschaften Tätige.

1 Was will die Proteinanalytik? Eine Einführung. - 2 Chromatographie. - 2. 1 Gelfiltration. - 2. 2 Ionenaustauschchromatographie (IEC). - 2. 3 Hydrophobe Chromatographie und Umkehrphasen- Chromatographie. - 2. 4 Metallchelat-, kovalente und thiophile Chromatographie. - 2. 5 Affinitätschromatographie. - 2. 6 Hochleistungs-Flüssigchromatographie. - Literatur. - 3 Aminosäure-Sequenzanalyse und Massenspektrometrie. - 3. 1 N-terminale Aminosäure-Sequenzanalyse. - 3. 2 C-terminale Aminosäure-Sequenzanalyse. - 3. 3 Peptidmapping. - 3. 4 Massenspektrometrie. - Literatur. - 4 Optische Spektroskopie. - 4. 1 Physikalische Grundlagen. - 4. 2 Spektrometer. - 4. 3 Absorptionsspektroskopie im ultravioletten und sichtbaren Bereich des Lichtes. - 4. 4 Circulardichroismus (CD). - 4. 5 Fluoreszenz-Spektroskopie. - 4. 6 Infrarot-spektroskopische Untersuchungen an Proteinen. - 4. 7 RAMAN-Spektroskopie. - Literatur. - 5 NMR-Spektroskopie - Strukturaufklärung von Peptiden und Proteinen in Lösung. - 5. 1 Physikalische und methodische Grundlagen. - 5. 2 Das NMR-Spektrum. - 5. 3 Informationen aus NMR-Parametern zur Peptid- und Proteinstruktur. - 5. 4 Mehrdimensionale NMR-Spektroskopie. - 5. 5 Zuordnungsstrategien für Peptid- und Proteinstrukturen mittels mehrdimensionaler NMR-Spektroskopie und Molecular Modelling. - Literatur. - 6 ESR-Spektroskopie - eine Analysenmethode für paramagnetische Zentren in Proteinen. - 6. 1 Einleitung. - 6. 2 Grundlagen der ESR. - 6. 3 Paramagnetische Zentren in Proteinen. - Literatur. - 7 Lichtstreuung und Sedimentationsanalyse. - 7. 1 Einleitung. - 7. 2 Lichtstreuung. - 7. 3 Dynamische Lichtstreuung. - 7. 4 Sedimentationsverhalten von Proteinen. - 7. 5 Diffusion. - 7. 6 Das partielle spezifische Volumen. - 7. 7 Trennleistung der analytischen Ultrazentrifugen. - 7. 8 Sedimentationsgleichgewichts-Experimente. - 7. 9 Berechnungweiterer Molekülparameter aus den Primärdaten. - Literatur. - 8 Thermodynamische Untersuchungen an Proteinen. - 8. 1 Grundgleichungen. - 8. 2 Kalorimetrie. - 8. 3 Ligandenbindung. - 8. 4 Proteinfaltung und Proteinstabilität. - 8. 5 Weitere analytische Anwendungen thermodynamischer Methoden. - Literatur. - 9 Bioinformatik: Proteinsequenzen und Sekundärstruktur-Vorhersagen. - 9. 1 Verfahren von CHOU und FASMAN. - 9. 2 Die GOR-Methode. - 9. 3 Die SIMPA-Methode von GARNIER und LEVIN. - 9. 4 Die Verfahren von LIM sowie von FINKELSTEIN und PTITSYN. - 9. 5 Grenzen einer Generation von Vorhersageverfahren. - 9. 6 Datenbanken und Forschungsnetze. - 9. 7 Ähnlichkeit von Sequenzen und Alignments. - 9. 8 Strukturvorhersage durch Sequenzhomologie. - 9. 9 Die Methode von BENNER und GERLOFF. - 9. 10 Das PHD-Verfahren von ROST und SANDER. - 9. 11 Vorhersagen über die Sekundär struktur hinaus. - Literatur. - 10 Markierungsmethoden. - 10. 1 Kovalente Markierung. - 10. 2 Adsorptive und biospezifische, nichtkovalente Markierung. - Literatur. - 11 Elektrophoretische Techniken. - 11. 1 Polyacrylamid-Gelelektrophorese (PAGE). - 11. 2 Agarose-Gelelektrophorese und Immunelektrophorese. - 11. 3 Isoelektrische Fokussierung und zweidimensionale Elektrophorese. - 11. 4 Nachweisverfahren in der Elektrophorese. - 11. 5 Blottingtechniken. - 11. 6 Kapillarelektrophorese. - Literatur. - 12 Immunchemie. - 12. 1 Einleitung. Klassifizierung und Aufbau von Antikörpern. - 12. 2 Quantitative Proteinbestimmungen. - 12. 3 Antikörpergewinnung. - 12. 4 Antikörper-Reinigung und-Fragmentierung. - 12. 5. Bispezifische Antikörper. - 12. 6. Immunoblotting-Techniken. - 12. 7 Immunoassays. - 12. 8 Epitopmapping. - 12. 9 Immunaffinitätschromatographie und Immunpräzipitation. - 12. 10 Katalytische Antikörper (Abzyme). - Literatur. - 13 Biochemische Methoden: Rezeptoren und Enzyme. -13. 1 Charakterisierung von Rezeptoren (Rezeptor-Bindungstests). - 13. 2 Bestimmung von Enzym-Parametern. - Literatur.