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 Center for Biotechnology and Biomedicine
 Institute of Bioanalytical Chemistry
  Structural analysis of biopolymers
  Prof. Dr. Norbert Sträter







Bachelorarbeiten für Studierende der Chemie und Biochemie

Hauptziel unserer Arbeiten ist das Verständnis der Struktur und Funktion von Proteinen auf molekularer Ebene. Die wichtigste Methode ist dabei die Röntgenkristallographie zur Bestimmung von 3D-Strukturen von Proteinen. Die Themen der Bachelorabeiten sind methodisch überwiegend molekularbiologischer und biochemischer Natur. Die Arbeiten dienen entweder der Präparation von Protein für die Kristallisation und Strukturanalyse oder für Funktionsstudien mittels Mutagenese.

Bitte schreiben Sie eine E-mail an strater@bbz.uni-leipzig.de und wir klären die Verfügbarkeit eines Themas und Betreuers.


Organisation und Zeitpunkt

Studium Chemie: Molekularbiologische und biochemische Arbeitsmethoden werden während des Chemiestudiums erst relativ spät vermittelt. Die Arbeitsmethoden sind überwiegend neu und sind aus den biochemischen Praktika vergleichswenig wenig vertraut. Daher sollte eine Bachelorarbeit in der AG Strukturanalytik erst am Ende oder nach dem 6. Semester durchgeführt werden, nachdem die Vorlesung "Gentechnik" des Moduls "Bioanalytische Chemie" und die biochemischen Vorlesungen und Praktika besucht wurden. Weiterhin empfiehlt sich eine Kombination des Praktikums "Bioanalytische Chemie" mit der Bachelorarbeit, so dass ausreichend Zeit für eine Einarbeitung in die überwiegend neuen Arbeitsmethoden besteht und ein interessantes Thema im Rahmen der Bachelorarbeit erfolgreich bewältigt werden kann.
Studium Biochemie: Bitte melden Sie sich bei strater@bbz.uni-leipzig.de rechtzeitig vor der Termineinreichung der Themen für Bachelorarbeiten (meist Mitte Dezember), damit wir ein passendes Thema einreichen können. 

Themen und Methoden
Wir orientieren die Bachelorarbeiten recht nahe an die aktuellen Forschungsarbeiten und ein Doktorand oder Postdoc betreut intensiv die Arbeit. Daher ist es schwierig, weit im voraus die Themen im Detail zu formulieren.

Generell werden in den vergebenen Arbeiten unabhängig vom Projekte methodisch folgende Techniken erlernt und angewendet:
  • Gentechnische Arbeiten zur Erstellung von Expressionsvektoren (Konstruktdesign, Klonierungstechniken, Primerdesign, PCR, DNA-Analytik, DNA-Präparation, mikrobiologische Techniken)
  • Mutationsanalyse (Erstellung von Mutanten über Quick-Change-Mutagenese)
  • Genexpression und Optimierung der Expressionsbedingungen (Zellkulturtechniken E. coli, HEK293, Insektenzellen, Proteinanalytik, SDS-PAGE, Western Blotting)
  • Solubilisierung von Membranproteinen (Assay über Western Blotting oder SEC mit Fluoreszenzdetektion)
  • Chromatographische Aufreinigung von Proteinen (in der Regel mittels Affinitätschromatographie (His-Tag, Strep-Tag, oder Tags für Antikörper-Säulen) und Größenausschlußchromatographie)
  • Biophysikalische Methoden zur Charakterisierung von Proteinen (Dynamische Lichtstreuung/Aggregation, Schmelzpunkttemperatur/Stabilität, CD-Spektrum, UV/Vis-Spektrum)
  • Proteinkristallisation
  • Enzymatische Assays (meist Ecto-Nucleotidasen, Detektion von Phosphat über Malachitgrün-Assay, ITC-Assay)
  • Bindeassays (Protein-Protein, Protein-Ligand: Mikrothermophorese, ITC, Fluoreszenzpolarisation)
  • Röntgenstrukturanalyse (in Bachelorarbeiten meist nur bei schon gut etablierten Projekten mitstarker Unterstützung durch den Betreuer möglich)
Projekte
Aktuelle Projekte sind:

Adhäsions-GPCR
Expression in HEK293-Zellen und Aufklärung der Struktur von Ektodomänen von aGPCR
DFG-Forschergruppe http://www.adhesiongpcr.de/en_US/

Strukturelle Untersuchungen an Adipokinen und anderen Obesitas-assoziierten Proteinen
Ziel des Projektes ist die Bestimmung von Kristallstrukturen von mehreren Proteinen, die für die Obesitasforschung von Interesse sind, insbesondere die Interaktion zwischen Vaspin und Kallikrein 7, das DNA-bindende Protein Repin1 sowie die Adipokine Chemerin und DLK1.
http://www.sfb1052.de/index.php/de/projektbereich-c/c4

NTPDasen und CD73 in der purinergen Signaltransduktion
Die Enzyme der purinergen Signaltransduktion sind aktuelle Targets für eine Krebs-Immuntherapie.
Strukturbestimmung von menschlichen NTPDasen (NTPDase1 und NTPDase2 bestimmt)
Strukturbasierte Wirkstoffentwicklung an CD73
DFG-Normalverfahren: http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/188357192

Ectonucleotidasen aus humanpathogenen Bakterien

Enzymdesign von P450-Monooxygenasen als Biokatalysatoren
(BMBF-Verbundprojekt)