Enzymologie der intein-codierten homing-Endonuklease PI-SceI aus Saccharomyces cerevisiae

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Die homing-Nuklease PI-SceI gehört zu einer neuen Klasse intron-bzw. intein-codierter hochspezifischer Endonukleasen, die die DNA in einer bis zu 50 Basenpaar langen DNA-Erkennungssequenz spalten. In vivo führt die Reparatur des Doppelstrangbruchs zur Insertion ("homing") der für die Endonuklease codierenden Sequenz in ein homologes Allel, dem dieses intron oder intein fehlt. PI-SceI weist neben der DNA-Spaltungsaktivität auch eine Protein-Spleißaktivität auf, mit deren Hilfe sie sich aus dem Verbund mit der vakuolären ATPase, in dem sie als Proprotein vorliegt, befreit. Im Vordergrund unseres Interesses am PI-SceI stehen die Fragen, wie dieses Enzym eine so ungewöhnlich große DNA-Sequenz erkennt, wie durch die DNA-Bindung die katalytischen Zentren aktiviert werden und wie die DNA-Spaltung abläuft. Unsere Untersuchungen werden dazu beitragen, eine neue Klasse von Enzymen, die wegen ihrer großen Erkennungssequenz für Genomanalyse und gezielte Genomveränderung von Bedeutung sein könnte, in ihrer Struktur, Funktion und Evolution zu verstehen.