Abbau zellulärer Pyrrolochinolinchinon-Bindungsproteine mit einer Chemoproteomik-Strategie

• Antragsteller: Dr. Tao Wang
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie ; Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 515843640

PQQ ist ein wichtiger Kofaktor in bakteriellen und menschlichen Zellen über dessen Funktion weit weniger bekannt ist im Vergleich zu anderen Kofaktoren. Eine allgemeine Methode zur spezifischen Entdeckung von PQQ-bindenden Proteinen in lebenden Zellen fehlt bislang, würde aber essentiell zum Verständnis von PQQ-Transport, -Regulation und -Stoffwechsel beitragen. In diesem Projekt schlage ich eine universelle Methode zum Aufspüren von PQQ-abhängigen Enzymen vor, die auf der Entwicklung von 7 verschiedenen PQQ-Sonden basiert mit denen PQQ-bindende Proteine in S. typhimurium und menschlichen HepG2-Zellen identifiziert werden können. Die PQQ-abhängigen Enzyme werden dann mit einem Chemoproteomics-Workflow umfassend markiert und durch quantitative Massenspektrometrie identifiziert. Bisher uncharakterisierte PQQ-bindende Proteine werden durch enzymatische Assays und Kristallisation validiert, um ihre Bindungstaschen zu identifizieren. Diese Strategie der globalen Proteomuntersuchung stellt einen innovativen Durchbruch für die systematische Erfassung von PQQ-bindenden Proteinen dar. Die Technologie zielt ferner darauf ab, PQQ nicht nur als Cofaktor in Bakterien und menschlichen Zellen aufzuklären, sondern auch den Zugang zu neuen Zielproteinen für Antibiotika zu ermöglichen und erwünschte bzw. unerwünschte Bindungen an menschliche Proteine aufzuzeigen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle