Chemische Synthese des Enzyms Diacylglycerolkinase aus E. coli

• Applicant: Professor Dr. Christian Friedrich Wilhelm Becker
• Subject Area: Biological and Biomimetic Chemistry
• Term: from 2005 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5453133

Die Diacylglycerin Kinase (DGK) aus E.coli ist ein integrales Membranprotein, das die Umsetzung von Diacylglycerin zu Phosphatidsäure, unter ATP-Verbrauch, katalysiert. Die aktive Form des Enzyms besteht aus einem Homotrimer mit jeweils 121 Aminosäuren pro Untereinheit und drei katalytischen Zentren. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es durch chemische Synthese der DGK einen Zugang zu membranständigen Enzymen zu schaffen, um damit die Mechanismen der Faltung, Insertion in Membranen und die Oligomerisierung solcher Proteine besser zu verstehen. Durch gezielte 13C- und 15N-Markierung des Proteins sollen strukturelle Informationen gewonnen werden sowie Einblicke in den Mechanismus der katalysierten Reaktion, in diesem Fall der Phosphorylgruppenübertragung. Dabei sollen Methoden, wie die native chemische Ligation, die schon für die Synthese löslicher Proteine erfolgreich angewendet wurde, für die Synthese von Membranproteinen weiterentwickelt werden. Das Etablieren einer robusten Syntheseroute für ein solches membranständiges Enzym ist der erste Schritt, der die nahezu beliebige Modifikation und vollständige Kontrolle der chemischen Struktur eines solchen Membranproteins erlaubt. In weiteren Schritten sollen adressierbare Template Assembled Synthetic Proteins (TASPs) der trimeren DGK hergestellt werden, so wie Fluoreszenzsonden in das Protein eingebracht werden, um detaillierte Studien der Phosphorylgruppenübertragung durchführen zu können und weitergehende Aussagen über die dreidimensionale Struktur des Proteins machen zu können.

• DFG Programme: Research Grants