Strukturelle Charakterisierung von Ca2+ und Zn2+-bindenden Proteinen der S100 Familie

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Die S100 Proteinfamilie bildet eine bedeutende Untergruppe der EF-Hand Calcium-bindenden Proteine. Überraschender Weise binden S100 Proteine neben Ca2+ auch Zn2+ Ionen. Durch die Bindung der Metallionen werden die S100 Proteine in ihre regulativ aktive Konformation überführt. S100 Proteine sind in vielfältiger Weise an der Steuerung von Prozessen im Organismus beteiligt. Eine veränderte Expression dieser Proteine wird bei einer großen Anzahl von Krankheiten beobachtet. Ein Mitglied dieser Proteinfamilie, S100A3, nimmt bezüglich der Metallbindeeigenschaften eine Sonderrolle ein. Es bindet Zn2+ mit weitaus höherer Affinität als Ca2+. Die dreidimensionale Struktur dieses Proteins im Zn2+-freien Zustand, sowie im Komplex mit Zn2+ soll bestimmt werden. Weiterhin sollen andere Mitglieder der S100 Proteinfamilie auf ihre Zn2+-Bindeeigenschaften hin untersucht werden. Hierbei soll mit spektroskopischen und molekulargenetischen Methoden geklärt werden, welche Aminosäurereste für die Koordination des Zn2+ Ions verantwortlich sind, und welche strukturellen Veränderungen dadurch induziert werden. Diese Strukturänderungen sind der Schlüssel zur Identifikation und Regulation des zellulären Bindungspartners.