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Im Rahmen dieser Arbeit wurden mit Hilfe der NMR-Spektroskopie die strukturelle Dynamik des grün-fluoreszierenden Proteins (GFP) und der cAMP-abhängigen Protein-Kinase (PKA) untersucht. GFP findet weitverbreitete Verwendung, um die Expression, Lokalisation und Transport von Proteinen in-vivo zu untersuchen. Mittels 15N und 19F NMR Relaxationsmessungen konnte gezeigt werden, daß GFP zwar insgesamt eine sehr rigide Struktur besitzt, nichtsdestotrotz aber Konformationsfluktuationen im Millisekundenbereich auftreten. Basierend auf dieser Erkenntnis können neue, optimierte Varianten von GFP entworfen werden. Protein-Kinasen spielen eine zentrale Rolle in der Signalübertragung in Zellen. Mittels 31P NMR Spektroskopie konnten Hinweise auf einen Austausch zwischen verschiedenen Konformationen nahe der katalytischen Tasche gesammelt werden. Dies trägt zum Verständnis der genauen Funktionsweise von Protein-Kinasen bei. This work describes the investigation of the structural dynamics of green fluorescent protein (GFP) and of the cAMP-dependent protein kinase (PKA) by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. GFP plays an important role in monitoring protein expression, localization, and transport in-vivo. 15N and 19F NMR relaxation measurements showed that the GFP structure is mostly rigid with conformational fluctuations being only present on the millisecond timescale. This result will further promote the design of optimized GFP variants. Protein kinases are a central part of the signal transduction system in cells. 31P NMR spectroscopy suggests the presence of conformational fluctuations near the catalytic site. This provides deeper insights in the structure-activity relationship of protein kinases.

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