AG Mikroskopie-Methodik

 

Single-molecule microscopy

 

Unsere Arbeitsgruppe untersucht Konformationen und Arbeitsweisen einzelner Proteine (Membrantransporter, Motoren, Rezeptoren), z.B. FoF1-ATP Synthasen, P-Typ ATPasen, ABC Transporter, G-Protein gekoppelte Rezeptoren, und andere. Dazu nutzen und entwickeln wir konfokale Einzelmolekül-Förster Resonanz Energietransfer (FRET) Methoden mit verschiedenen gepulsten Lasern, die alle Wellenlängen von 400 nm bis 900 nm abdecken. Wir analysieren die Konformationsdynamiken dieser Proteine 'in vitro' mit Hilfe von 'hidden Markov-Modellen' (HMM), mit räumlicher Auflösung unterhalb eines Nanometers und zeitlicher Auflösung unterhalb einer Millisekunde. Um die Beobachtungszeiten der Einzelmoleküle zu maximieren wenden wir Nanomanipulationstechniken mit optischer Rückkopplung in mikrofluidischen Strukturen an (ABELtrap). In lebenden Zellen beobachten wir einzelne Moleküle mit Hilfe spezifischer Markierungsmethoden. Dabei wird optische Superresolution mit Lokalisierungsgenauigkeiten  zwischen 20 und 100 nm mit einem PALM-STORM-SIM Mikroskop erreicht.

 

Methoden und Techniken

- konfokale Einzelmolekül-Detektion und Bildgebung

- Förster-Resonanz-Energietransfer (FRET, mit mehreren Farben)

- Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie (FLIM)

- Fluoreszenz-Korrelation-Spektroskopie (FCS, FCCS)

- Superresolution Mikroskopie (PALM, STORM, SIM)

- Fluoreszenzanisotropie-Bildgebung

- TIRF und Weitfeld-Mikroskopie mit EMCCD Kameras

- Datenanalysen mit 'hidden Markov Modellen' (HMM)

- Zellanzucht (Fermenter)

- Membranprotein-Aufreinigung (FPLC)

- Biochemie (E. coli, Hefen)

- FoF1-ATP Synthase

- ATP-getriebene Transporter

- Methoden der Fluoreszenzmarkierung

- freitragende Lipiddoppelschichten (BLM)

- Festhalten einzelner Moleküle (ABELtrap)






Kontakt

Prof. Dr. Michael Börsch
Nonnenplan 4
D - 07743  Jena 

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Fax: +49 3641 933750