Enzymologie des GTP-abhängigen Restriktionssystems McrBC aus E. coli K-12

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McrBC, ein Protein, das außer in Escherichia coli auch in anderen Prokaryonten wie Helicobacter pylori nachgewiesen wurde und das die Spaltung bestimmter methylierter DNA-Sequenzen katalysiert, stellt die bisher einzige Restriktionsendonuklease dar, deren Aktivität obligat an GTP-Hydrolyse gekoppelt ist. Es besteht aus zwei Untereinheiten, McrB und McrC, die miteinander in Komplexen mit höherer, noch nicht geklärter Stöchiometrie bei der DNA-Spaltung kooperieren. McrB ist verantwortlich für die DNA-Erkennung sowie für GTP-Bindung und Hydrolyse. McrC könnte die für die DNA-Spaltung verantwortliche katalytische Untereinheit sein. Unklar ist, welche Rolle GTP bei der DNASpaltung spielt. Es könnte für die Bildung hochmolekularer Komplexe verantwortlich sein, alternativ für die Einstellung einer aktiven McrB-Konformation oder für gerichtete Bewegung auf der DNA. Ziel unserer Untersuchungen ist es, den Zusammenhang von GTP-Bindung und -Hydrolyse einerseits und DNA-Bindung und -Spaltung andererseits im molekularen Detail auzuklären. Dazu sollen strukturelle, thermodynamische und kinetische Aspekte der GTP-Bindung und -Hydrolyse untersucht und in einen Zusammenhang mit den Teilprozessen der DNA-Bindung und -Hydrolyse gebracht werden.