Multidimensionale Einzelmolekül-Fluoreszenz-Spektroskopie von floureszenzmarkierten Biomolekülen

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Die Dissertation untersucht die Anwendung und Weiterentwicklung der multidimensionalen Einzelmolekül-Fluoreszenzspektroskopie zur Analyse biologischer Makromoleküle. Im Mittelpunkt steht die Multiparameter-Fluoreszenzdetektion (MFD), mit der Fluoreszenzlebensdauer, Anisotropie und Intensität einzelner Moleküle simultan erfasst werden. Durch die Kombination mit dem Fluoreszenz-Resonanz-Energietransfer (FRET) ermöglicht das Verfahren präzisere molekulare Abstandsmessungen sowie die Untersuchung dynamischer Strukturänderungen. Anhand fluoreszenzmarkierter DNA-Doppelstränge wird das räumliche Auflösungsvermögen der Methode überprüft. Weitere Untersuchungen an Holliday-Junctions ermöglichen die Charakterisierung konformationeller Gleichgewichte und ihrer Kinetik. Die Analyse des SNARE-Proteins Syntaxin-1 liefert Erkenntnisse über dessen offene und geschlossene Konformationen sowie deren Bedeutung für die Membranfusion. Die Ergebnisse zeigen, dass die multidimensionale Fluoreszenzanalyse die Genauigkeit von Einzelmolekülmessungen verbessert und neue Möglichkeiten zur Erforschung der Struktur und Dynamik biologischer Makromoleküle eröffnet.