In der vorliegenden Arbeit werden neue Verfahren zum Nachweis und zur Quantifizierung von Protein-Wechselwirkungen vorgestellt und an biologischen Modellsystemen überprüft. Dazu wird ein sensitives, ausschließlich auf der nativen Fluoreszenz von Proteinen basierendes Nachweisverfahren entwickelt. Protein-Wechselwirkungen werden dabei nur durch eine Änderung der intrinsischen Fluoreszenzlebensdauer nachgewiesen. Dieses Verfahren wird anschließend eingesetzt, um die Bindung eines p53-Modellantikörpers an ein kurzes p53-Peptidepitop nachzuweisen und zu quantifizieren. p53-Autoantikörper sind unabhängige und hochspezifische Tumormarker mit einem hohen Potenzial zur Diagnose und Früherkennung von Krebserkrankungen, wodurch sie in der modernen Krebsforschung vermehrt an Bedeutung gewonnen haben.

In einem zweiten Teil beschäftigt sich diese Arbeit mit dem Nachweis und der Aufklärung von Protein-RNA-Wechselwirkungen am Beispiel des Proteins AtGRP7 und seiner kodierenden RNA in der Pflanze Arabidopsis thaliana, die einen so genannten zirkadianen Slave-Oszillator darstellen. Mittels schneller Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS) wird zum einen die spezifische Bindung des Proteins an seine RNA untersucht und auf wenige Nukleotide eingegrenzt, zum anderen werden auch die Konformationen bzw. Konformationsänderungen auf Grund der Protein-RNA-Wechselwirkung an Hand synthetischer Hairpin-Strukturen und nativer Oligonukleotide analysiert, um auf den molekularbiologischen Bindungsmechanismus zu schließen. Für diese Messungen werden unterschiedliche Farbstoff-markierte kurze DNA- und RNA-Oligonukleotide eingesetzt, die Teile der bekannten Bindesequenz des Proteins an seine RNA sind.