Protease/Substrat-Interaktionen clostridieller Neurotoxine

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Die acht bekannten clostridiellen Neurotoxine spalten als Zinkabhängige Metalloproteasen mit hoher Selektivität die neuronalen Proteine Synaptobrevin, Syntaxin oder SNAP-25 und unterbinden damit die Kommunikation einer Nervenzelle mit ihrer Umgebung. In dem vorliegenden Fortsetzungsantrag soll die molekulare Charakterisierung der drei SNAP-25 spaltenden Proteasen fortgesetzt werden. Im Vordergrund steht nun die Untersuchung der Rolle einzelner Aminosäuren des "Substratgrabens" von BoNT/A L-Kette für die Wechselwirkung mit dem Substrat. An der Substratbindung beteiligte Aminosäuren sollen sowohl durch ortsspezifische Mutagenese als auch durch Kristallisation von SNAP-25/L-Kette-Komplexen identifiziert werden. Antworten auf die unterschiedlichen katalytischen Eigenschaften der drei SNAP-25 spezifischen L-Ketten werden aus der Kristallisation von BoNT/C und E L-Kette und anschließende Strukturvergleiche mit BoNT/A angestrebt. Erkenntnisse über den Mechanismus der Substraterkennung sollen durch kinetische Analysen mit "Stopped-Flow"-Messungen gewonnen werden.