Aufklärung der molekularen Funktionsweise des Lipidregulators Diacylglycerolkinase mittels Festkörper-NMR

• Antragsteller: Professor Dr. Clemens Glaubitz
• Fachliche Zuordnung: Strukturbiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 237774529

E. coli Diacylglycerolkinase (DAGK) ist ein transmembranes Homo-Trimer welches das gamma-Phosphat von ATP benutzt, um das Lipid Diacylglycerol (DAG) zu Phosphatidsäure umzuwandeln. Sowohl Lipidsubstrat als auch Produkt spielen eine wichtige Rolle in verschiedenen Signalwegen. DAGK gehört zu einer sehr wichtigen Klasse lipidmodifizierender, membranständiger Enzyme, welche Reaktionen katalysieren, die sowohl in der flüssigen als auch in der Membranphase stattfinden. Überraschenderweise zeigt DAGK weder Struktur- noch Sequenzähnlichkeiten zu anderen Kinasen, da es sich um eine strukturell sehr diverse Proteinklasse handelt. Es zeigt keine der typischen Sequenzmotive anderer Enzyme, die Phosphoryltransferreaktionen katalysieren. Das Ziel dieses Antrags ist es daher, die genauen molekularen Details dieses Transfermechanismus direkt in der Membranumgebung aufzuklären. Hierfür wird zeitaufgelöste und steady-state Multikern-MAS-NMR verstärkt durch cwDNP und EPR Spektroskopie zum Einsatz kommen. Festkörper-NMR bietet sehr viele Möglichkeiten enzymatische Prozesse in der Membran aufzuklären. In diesem Projekt soll daher ein genereller methodischer Ansatz entwickelt werden, mit dem Struktur, Dynamik und Kinetik einer Vielzahl wichtiger Lipidregulatoren in der Zukunft untersucht werden können. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung zur Aufklärung der molekularen Grundlagen des Lipid Signaling.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: MAS-NMR Probenkopf
• Gerätegruppe: 1741 Festkörper-NMR-Spektrometer