Selbstassoziation von Cyclopeptiden zu a/ß-Barrels: Durch molekulare Erkennung zur kombinatorischen Erzeugung maßgeschneiderter Enzyme

• Antragsteller: Dr. Peter Johannes Alban Weber
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5327703

Dem Faltungsmotiv der a/b-barrel-Enzyme liegt die 8-fache Wiederholung der Sekundärstrukturfolge Faltblatt-loop-Helix-loop zugrunde. Dieser modulare Aufbau wird dazu genutzt werden, auf kombinatorischem Wege maßgeschneiderte Enzyme zu erzeugen. Dazu sollen die sog. b/a-loops, die auf der für die katalytische Aktivität der Enzyme unbedeutenden Seite liegen, derart neu verknüpft werden, daß die Proteinsequenz in 8 autonome, cyclische Untereinheiten aufgegliedert wird. Da hierbei mehr als 85% der Originalsequenz unangetastet bleiben wird, sollten die Untereinheiten nach wie vor zu Assoziation zu a/b-barels befähigt sein. Darüber hinaus sollten die so gebildeten Oktamere weiterhin über enzymatische Aktivität verfügen, da die dafür entscheidende Region nicht verändert wurde. In einem zweiten Schritt wird dann das selbstassoziierende, oktamere Grundgerüst dazu eingesetzt werden, durch Veränderung der für die enzymatische Aktivität wichtigen a/b-loop-Regionen und Kombination der resultierenden Cyclopeptide ein hohes Maß an Diversität zu erzeugen, um damit neuartige Biokatalysatoren oder auch Bindemoleküle mit maßgeschneiderten Eigenschaften generieren zu können. Die Gutachtergruppe zum Teilprojekt B5 des SFB 1813 schrieb: Im Teilprojekt B5 seien Untersuchungen zu dem Enzym tPRAI geplant. Ausgehend von der Kristallstruktur dieses Enzyms und einer monomeren Mutante seien theoretische Untersuchungen zur Verknüpfung der vorhandenen Loops vorgesehen. Mittels Einsatz verschiedener Methoden (u.a. CD-Spektroskopie, ElektrosprayMassenspektrometrie und FTIR-Spektroskopie) wolle das Projekt Beiträge zur Klärung verschiedener struktureller und funktioneller Fragen leisten. Herr Weber sei ein Nachwuchswissenschaftler, der bereits sehr gute Vorleistungen erbracht habe. Sein hier vorgeschlagenes Projekt sei ausgesprochen kühn und ehrgeizig; wenn es auf dem vorgesehenen Weg zum Erfolg führe, sei dies eine bemerkenswerte Leistung. Herr Weber könne auf guten Vorarbeiten aufbauen und man gehe davon aus, daß er, falls die jetzt geplante Vorgehensweise nicht zum Erfolg führe, Alternativen finden werde. Seine Einbindung in den Sonderforschungsbereich sei sinnvoll, weil das Projekt relevante Beiträge erbringen könne und Herr Weber auch wichtige, ergänzende Expertise im Sonderforschungsbereich vorfinde. Es werde empfohlen, wie geplant, Teile des Programms in Kooperation mit Herrn Homfmann (TP B7) durchzuführen und vorab eine weniger riskante Vorgehensweise zu überdenken. Das Teilprojekt sei qualitativ als gut bis sehr gut einzuordnen; es sollte gefördert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen