Struktur und Funktion des Formylglycin-generierenden Enzyms (FGE)

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Cα-Formylglycin (FGly) ist der katalytische Aminosäurerest aller Säuger-Sulfatasen. FGly wird im endoplasmatischen Retikulum kotranslational vom FGly-generierenden Enzym (FGE) durch Oxidation eines Cysteins hergestellt. Defekte im FGE-Gen führen zu Multipler Sulfatase Defizienz, einer fatalen lysosomalen Speicherkrankheit. Struktur und Funktion von FGE, einer Monooxygenase ohne Cofaktoren, sind ungewöhnlich und noch unzureichend verstanden. Das Ziel des vorliegenden Projektes ist die Klärung der Funktionsweise der beiden Domänen des FGEMoleküls. Für das Verständnis der Kerndomäne, die das aktive Zentrum enthält, sollen katalytische Intermediate nachgewiesen und die Rolle der Cysteine, der Calciumionen und der beobachteten Konformationsänderungen untersucht werden. Die Aktivierung der Kerndomäne durch die noch weitgehend unerforschte N-terminale Domäne während der Katalyse soll verstanden werden. Dafür soll FGE erstmals in voller Länge gereinigt und biochemisch sowie über Röntgenstrukturanalyse charakterisiert werden. Parallel dazu sollen neue Interaktionspartner des FGE identifiziert und charakterisiert werden. Insgesamt gilt es, ein molekulares Verständnis der Funktionsweise dieses über die Sulfatase-Aktivierung hinaus interessanten und medizinisch relevanten Enzyms sowie des endoplasmatischen Retikulums als oxidativem Kompartiment zu erreichen.