Link, Nina Malaika:

Strukturelle Charakterisierung von pGolemi, einem hochaffinen, synthetischen Mena EVH1-Liganden

Duisburg, Essen (2009), X, 125 Bl.
Dissertation / Fach: Biologie
Fakultät für Biologie » Chemische Biologie
Bayer, Peter (Doktorvater, Betreuerin)
Hoffmann, Daniel; Siebers, Bettina (GutachterIn)
Duisburg-Essen, Univ., Diss. 2009
Abstract:
EVH1-Domänen sind polyprolinbindende Domänen, welche in einer Vielzahl von Adapterproteinen vorkommen; unter Anderem auch in Ena/VASP-Proteinen, deren Aufgaben in der Umgestaltung des Aktin-Skeletts der Zelle und der korrekten Führung der Axonfortsätze liegen. Ena/VASP-Proteine haben eine konservierte Domänen¬zusammensetzung mit einer aminoterminalen EVH1-Domäne, über welche die korrekte Lokalisierung der Adapterproteine vermittelt wird, einem prolinreichen Abschnitt und eine EVH2-Domäne. Die Wechselwirkung eines Transmembranproteins des Krankheits¬erregers Listeria monocytogenes mit diesen EVH1-Domänen ist essentiell für die Rekrutierung des Aktinskeletts in der Wirtszelle, welche wiederum die Grundlage für die Infektivität dieses Pathogens ist.
In dieser Arbeit wurde die Struktur eines synthetischen, hochaffinen Mena EVH1-Liganden, pGolemi, mit Hilfe der NMR-Spektroskopie gelöst und Strukturmodelle der Mena EVH1-Domäne mit pGolemi und einem natürlichen Liganden erstellt. Die Struktur des Peptids entspricht der Faltung von pankreatischen Peptiden, weist aber im Amino¬terminus grundlegende Unterschiede in der Konformation und der Stabilisierung des charakteristischen hydrophoben Kerns auf. Die erhaltenen Daten deuten darauf hin, dass das Wechselspiel zwischen räumlicher Fixierung und Flexibilität für die hohe Affinität an die Mena EVH1-Domäne verantwortlich ist. In Kombination mit den erstellten Homologiemodellen und früheren Arbeiten konnten zusätzliche Bindungsdeterminanten der EVH1-Domänen aufgedeckt werden und zudem starke Hinweise für einen nicht-klassischen Bindungsmechanismus für pGolemi unter Beteiligung der amphipathischen Helix gewonnen werden. Zusätzlich wurde ein Strukturmodell eines synthetischen Domänenmimikrys angefertigt, das auf eine suboptimale oder nichtproduktive Bindung an pGolemi hinweist. Ähnliche Ergebnisse wurden über NMR-spektroskopische Untersuchung des Komplexes erhalten.
Diese Erkenntnisse werden die Erstellung von weiteren hochaffinen und paralog-spezifischen EVH1-Liganden erheblich vereinfachen. Sie können als Grundlage für die Untersuchung der molekularen Aufgaben dieser Domänen in der Zelle dienen und so zu einem besseren Verständnis der Aktinpolymerisierung beitragen.