Massenspektrometrische Untersuchung zur Struktur von Anthranilatsynthasen

• Antragsteller: Dr. Florian Busch
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Strukturbiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 347212205

Die Funktion von Proteinen ist mit deren dreidimensionaler Struktur verknüpft. Von den Methoden zur Untersuchung von Proteinstrukturen findet die Röntgenkristallographie die weiteste Verwendung. Diese Methode erfordert Proteinkristalle, welche durch die geordnete Zusammenlagerung von Proteinen aus einer geeigneten Lösung entstehen. Bei dem Kristallisationsprozess kommt es zwangsläufig zur Ausbildung von Proteininteraktionen, welche anschließend von den bereits in Lösung bestehenden, physiologisch relevanten Proteininteraktionen unterschieden werden müssen. Eine solche Unterscheidung ist nicht immer leicht zu treffen. So ist es im Fall von Homologen aus der Familie der Anthranilatsynthasen nicht klar, ob die beschriebene Variabilität in den Quartärstrukturen möglicherweise auf einer Fehlinterpretation der Kontakte im Proteinkristall beruht. Zur Klärung dieses Sachverhalts sowie zur weiteren Untersuchung von strukturellen Änderungen aufgrund von Inhibitorbindung kommen in dieser Arbeit mehrere Massenspektrometrie-basierte Methoden zur Verwendung. Neben einer als native Massenspektrometrie bezeichneten Technik werden struktur-informative chemische Modifikationen mittels Massenspektrometrie analysiert. Aufgrund der zentralen Rolle der Anthranilatesynthase im Metabolismus von Planzen und Mikroorganismen ist zu erwarten, dass ein besseres Verständnis der Struktur dieser Proteine zur Entwicklung von Inhibitoren beitragen kann, welche als Antibiotika und/oder Herbizide eingesetzt werden können. Das in dieser Arbeit etablierte Vorgehen zur Untersuchung von Anthranilatsynthasen ist generell zur Identifikation von Quartärstrukturen und Liganden-induzierten konformationellen Änderungen geeignet und kann entscheidend zur Klärung von physiologisch relevanten Proteinstrukturen beitragen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Dr. Vicki Wysocki