Regulation und Enzymologie apoptotischer Nukleasen

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Apoptotische Nukleasen sind für die Fragmentierung des Genoms im Verlaufe des programmierten Zelltodes verantwortlich. Sie bilden keine im biochemisch verwandschaftlichen Sinne einheitliche Proteinfamilie, sondern stammen, mit wenigen Ausnahmen, aus unterschiedlichen Proteinfamilien. Aus der Vielzahl der möglicherweise an der apoptotischen DNA-Fragmentierung beteiligten Nukleasen wie DNase I, DNase ¿, DNAS1L3, GAAD/NM23H1, Cyclophiline A, B und C, etc. haben sich drei Vertreter herauskristallisiert, denen eine generell wichtige Rolle bei der Apoptose in den meisten Zelltypen unterstellt werden kann. Diese sind der durch Caspase-3 aktivierbare DNA-Fragmentierungsfaktor (DFF), auch bekannt als CAD/ICAD-Komplex, die mitochondrial lokalisierte Endonuklease G und die lysosomale DNase II. Wir möchten die Struktur-Funktionsbeziehungen bei diesen Nukleasen untersuchen, ihre Regulation durch inhibitorische und stimulatorische Interaktionspartner oder durch intrazelluläre Kompartimentierung verstehen lernen und die Mechanismen der Chromatinfragmentierung durch diese Enzyme aufklären. Unsere Studien umfassen daher sowohl biochemisch-strukturbiologische Charakterisierungen (Enzymologie, Kristallographie, Modellierung) der untersuchten Proteine als auch Untersuchungen zu deren Regulation in lebenden Zellen.