Struktur-Funktionsbeziehungen der Proteinkinase CK2

• Antragsteller: Professor Dr. Karsten Niefind; Professor Dr. Markus Pietsch
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Pharmakologie ; Strukturbiologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 173792144

Die Proteinkinase CK2 ist ein lebensnotwendiges, ubiquitär verbreitetes und biomedizinisch relevantes Enzym aus der Superfamilie der eukaryontischen Proteinkinase. CK2 wirkt anti-apoptotisch, beeinflusst verschiedene Signaltransduktionswege und ist an der Regulation des Tagesrhythmus’ beteiligt. CK2-Aktivität ist überwiegend an ein heterotetrameres Holoenzym gebunden, bestehend aus einem Dimer der nicht-katalytischen Untereinheit CK2β, an das zwei Protomere der katalytischen Untereinheit CK2α gebunden sind. In vielen Organismen kommen Paraloge der Untereinheiten vor, so in Homo sapiens das Isoenzym CK2α’, das nach bisherigen Erkenntnissen weniger affin zu CK2β als CK2α ist.Die Entwicklung ATP-kompetitiver und nicht-ATP-kompetitiver Inhibitoren, die Wechselwirkung des Enzyms mit Substrat- und Nicht-Substratproteinen sowie die Interaktion der Untereinheiten miteinander und deren Beeinflussung durch kleine Moleküle sind Gegenstände aktueller Forschung und auch des beantragten Projektes. Schwerpunkte bilden dabei jenes Isoenzym CK2α’, das umfassend strukturbiologisch und kalorimetrisch charakterisiert werden soll, sowie inaktive Konformationen von CK2α, die kürzlich zur ersten strukturbasierten Hypothese zur CK2-Regulation geführt haben. Wie signifikant diese Konformationen sind und wie Interaktionspartner sie beeinflussen, soll geprüft werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen