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Towards the understanding of conformational changes of the alpha-actinin2 homodimer
Kerstin Schorn
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Betreuer*in
Kristina Djinovic-Carugo
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.134
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29980.29028.127366-6
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Alpha-Aktinin ist ein antiparalleles Homodimer, dessen Struktur von den einzelnen Domänen bereits gelöst wurde. Ein Monomer besteht aus einer Aktin bindenden Domäne am N-Terminus, die durch ein 15 Aminosäuren langes Peptid (Neck) mit dem stabförmigen Teil, bestehend aus vier Spektrin-ähnlichen Domänen, verbunden ist. Der C-Terminus wir durch eine Calmodulin-ähnliche Domäne gebildet, die an den Neck der gegenüberliegenden Untereinheit des inaktiven Dimers binden kann. Noch ist es spekulativ, welche Aminosäurereste in der Assemblierung und Bindung der C-terminalen Domäne an den Neck involviert sind und wie sich die molekulare Architektur des gesamten Homodimers darstellt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Bindung der C-terminalen Calmodulin Domäne einerseits an ein synthetisiertes Peptid des Necks und andererseits an den nativen N-terminalen Teil von Alpha-Aktinin Isoform 2. Bindungsstudien, Analyse der Komplexe als auch Kristallisationsversuche des Komplexes wurden durchgeführt, um die Struktur des Teils des Homodimers aufzulösen, der für die Existenz einer offenen als auch einer geschlossenen Konformation verantwortlich ist. Weiters wurden Mutationsstudien durchgeführt, im Zuge derer eine künstliche Aminosäure an jene Stellen der Calmodulin-ähnlichen Domäne inkorporiert wurden, die im Verdacht stehen für die Interaktion mit dem Neck ausschlaggebend zu sein. Diese Interaktionstellen wurden durch frühere Daten über die Bindung der Calmodulin-ähnlichen Domäne an andere Interaktionspartner und durch bioinformatische Methoden, unter der Verwendung der Programme WHAT IF, CHARMM und Pymol, ermittelt. Die künstliche Aminosäure hat die Eigenschaft Aminosäurereste innerhalb eines Radius von 3 Ångström unter UV Bestrahlung kovalent querzuvernetzen.
Abstract
(Englisch)
Alpha-actinin is an antiparallel homodimer, of which the structures of several domains have already been solved. One monomer consists of an actin binding domain at the N-terminal, which is connected via a 15 amino acid peptide (neck) to a rod shaped moiety composed of four spectrin-like domains. The C-terminal is formed by a calmodulin-like domain which is able to bind to the neck of the opposing subunit of dimer in an uninduced state. It remains putative which residues are involved in assembly and binding of the C-terminal domain to the neck, and what is the molecular architecture of the full-length homodimer. We investigated the binding of C-terminal calmodulin domain to a synthesized peptide of the neck as well as to a native N-terminal moiety of alpha-actinin isoform 2. Binding studies, complex analysis as well as crystallization trials of the complex were conducted, in order to solve the structure of the moiety of the homodimer responsible for the existence of an open and a closed conformation. Mutation studies were performed, in the course of which an artificial amino acid was incorporated into the part of the calmodulin-like domain known to interact with the neck at putative interaction sites. These interaction sites were determined by comparison with previous data of binding of the calmodulin-like domain to certain interaction partners and by bioinformatics methods. The artificial amino acid has the property to crosslink covalently residues within 3 Ångström under UV exposure.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
alpha-actinin conformational changes crystallography molecular dynamics disulfide bridges artificial amino acid phot cross-linking
Schlagwörter
(Deutsch)
Alpha-Actinin Konformationsänderung UV-Querverneetzung Kristallographie Moleküldynamik künstliche Aminosäure Disulfidbrücken
Autor*innen
Kerstin Schorn
Haupttitel (Englisch)
Towards the understanding of conformational changes of the alpha-actinin2 homodimer
Paralleltitel (Deutsch)
In Richtung der Aufklärung von Konformationsänderungen des Alpha-Aktinin2 Homodimers
Publikationsjahr
2007
Umfangsangabe
113 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Anita Salmazo ,
Kristina Djinovic-Carugo
Klassifikation
35 Chemie > 35.00 Chemie: Allgemeines
AC Nummer
AC06790354
Utheses ID
75
Studienkennzahl
UA | 490 | | |
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