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Towards automated structure determination
Andreas Schedlbauer
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Betreuer*in
Robert Konrat
DOI
10.25365/thesis.3778
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29177.08403.163153-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der erste Teil dieser Arbeit beschäftigte sich mit der konventionellen strukturellen und dynamischen Charakterisierung von gefaltenen und intrinsisch ungefaltenen Proteinen mittels NMR Spektroskopie. ICln ist ein hochkonserviertes und essentielles 27kDa protein und ist in verschiedenen Signaltransduktionswegen wie Zellvolumsregulation, Angiogenese, oder RNA Prozessierung involviert. Basierend auf Rekonstitutionsexperimente in Membranlipiden und anderen Ergebnissen chloridkanalbildende Funktion von ICln vorgeschlagen. Obwohl knock-down Experimente eine direkte funktionelle Eigenschaft dieses Proteins in der Zellvolumsregulation anzeigten, wurde durch näheren Vergleich der biophysikalischen Charakteristika von Chloridstromen aus Zellen unter hypoosmotischen Bedingungen (die in allen bislang untersuchten Zelltypen praktisch gleich sind) mit jenen erhalten aus ICln Überexpression in Xenopus oocyten einige deutliche Unterschiede sichtbar. Weiters zeigten Immunofluorenszenzexperimente unter normalen Bedingungen eine primare zytoplasmatische Lokalisation des Proteins an, das erst durch hypoosmotische Induktion in oder nahe zur Plasmamembran translokalisier wird. Diese Ergebnisse ließen einige Zweifel an einer porenbildenden Kanalfunktion von ICln aufkommen und viele Forschern ordneten dem Protein in diesem Zusammenhang daraufhin eine rein regulatorische Rolle zu. Nichtsdestoweniger ist die Identifizierung oder der Ausschluß potentieller chloridkanalbildender Kanditaten enorm wichtig, da physiologische Veranderungen in der Chloridepermeabilitat die Grundlage vieler schwerer Erkrankungen, wie der Osteopetrosis, der Dent'sche Krankheit oder des Bartter Syndroms sind. Zur diesem Zweck wurde die tertiäre Struktur von ICln in Lösung bestimmt. Dabei zeigte sich das der N-terminale Teil des Proteins in eine Pleckstrin Homologiedoman-analoge Struktur faltet (ein Strukturmotif das bereits in vielen signaltranduktionsregulatorischen Protein identifiziert wurde), wohingegen der C-terminale Abschnitt intrinisch unfaltet ist mit einigen wenigen Sequenzbereichen mit schwach ausgepragter Sekundarstrukturpreferenz. Des weiteren konnten Interaktionen mit dem membrannahen cytoplasmatischen Teil des Blutplatchen alpha2beta-Integrinprotein und mit dem Faktor LSm4 (einem funktionellen Protein in der snRNP Biogenese) nachgewiesen werden. Eine weitere manuelle Strukturanalyse befaßte sich mit der Bestimmung der Lösungskonformation von Cyclophilin D, einem Mitglied der Immunophilin Familie, das an den mitochondrialen Permeabilitatsporenapparat bindet, und ein interessantes Zielprotein bei der Behandlung von neurodegenerativen Erkrannkungen darstellt. Nebenbei wurde eine bereits publizierte NMR-Struktur der LIM1 Domane aus CRP2 verfeinert. Weitere NMR Analysen beschäftigten sich mit den intrinsisch ungefaltenen Proteinen BASP1 and Osteopontin (OPN), beide sehr vielversprechende Zielproteine für die Krebsforschung. In Anlehnung zur Bewaltigung des enormen Aufwands eines structural genomic Projekts wurde im zweitem Teil dieser Arbeit eine einfache sogenannte direkte Methode zur raschen Strukturcharakterisierung in dieser Arbeit entwickelt und anhand experimenteller Daten getestet. Zuletzt wurde das Leistungsvermogen eines von unserem Gruppenleiter verfaßtem Programm für die automatische Vorhersage der Ligandbindungstelle anhand verschiedener Protein-Ligand Komplexe aus der Datenbank evaluiert.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
NMR protein automated structure determination ICln Cyclophilin D LIM1 CRP2 BASP1 Osteopontin automated resonance assignment direct methods
Schlagwörter
(Deutsch)
NMR Protein automatisierte Strukturbestimmung ICln Cyclophilin D LIM1 CRP2 BASP1 Osteopontin automatisierte Signalzuordnung direkte Methoden
Autor*innen
Andreas Schedlbauer
Haupttitel (Englisch)
Towards automated structure determination
Paralleltitel (Deutsch)
Manuelle und automatisierte Strukturbestimmung
Publikationsjahr
2008
Umfangsangabe
282 S. : graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Georg Kontaxis ,
Bernhard Brutscher
Klassifikation
35 Chemie > 35.79 Biochemie: Sonstiges
AC Nummer
AC05039788
Utheses ID
3329
Studienkennzahl
UA | 091 | 419 | |