Hochaufgelöste Strukturbestimmung eines angeregten Proteinzustandes

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Kovermann
• Fachliche Zuordnung: Strukturbiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 235527726

Makromolekulare Erkennung ist die Basis zahlreicher zellulärer Prozesse, die die gesamte Bandbreite von enzymatischen Reaktionen bis hin zu Protein-Protein Wechselwirkungen umfasst. Von einem energetischen und statisch-strukturellen Standpunkt her, ist eine genaue Beschreibung dieser makromolekularen Wechselwirkungen von Strukturbiologen und Biophysikern erreicht worden. Mithilfe des beabsichtigten Forschungsstipendiums möchte ich jedoch eine bislang nicht beantwortete Frage molekularer Erkennung beantworten: Führen Proteine auch in Abwesenheit jeglicher Wechselwirkungspartner Konformationsänderungen durch, die in substratgebundenen Strukturen münden? Diese fundamentale Frage ist für all die Proteine relevant, die in Wechselwirkung mit kleinen Molekülen oder Protein-Substraten treten. Um diese Frage zu beantworten, schlage ich vor, mit Hilfe einer Disulfidbrücke das Protein Adenylatkinase in einen energetisch angeregten Zustand zu präparieren, der im Wildtypfall sehr gering populiert ist. Dieser energetisch angeregte Zustand repräsentiert die Konformation, die Adenylatkinase im gebundenen Zustand einnimmt. Mittels hochauflösender NMR-Spektroskopie möchte ich diesen energetisch angeregten, künstlich hoch populierten, Zustand direkt strukturell bestimmen. Die in dem beabsichtigten Projekt vorgeschlagene Kombination verschiedener biochemischer und biophysikalischer Methoden hat das Potential auf viele andere Systeme angewendet zu werden, in denen Proteine kurzzeitig energetisch angeregte Zustände einnehmen. Dies wird zu einem besseren Verständnis makromolekularer Erkennung führen und einen wichtigen Beitrag im Feld der Enzymkatalyse liefern.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweden
• Gastgeber: Professor Dr. Magnus Wolf-Watz