Mechanismus der DNA-Erkennung und -Spaltung durch Restriktionsenzyme

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Typ II Restriktionsendonuklesen sind nicht nur essentielle Werkzeuge für die Gentechnologie, sondern stellen Schulbeispiele für Enzyme dar, die mit Desoxyribonukleinsäuren in Wechselwirkung treten. Dementsprechend dürften Erkenntisse, die hier für mehrere typische Vertreter dieser großen Familie von Enzymen gewonnen werden sollen, z.B. auch für Rekombinations-, Reparatur- und Modifikationsenzyme Gültigkeit haben. Im vorliegenden Forschungsprojekt planen wir, Aspekte der Lokalisierung der target site von Restriktionsenzymen, der Kopplung von Katalyse und Erkennung sowie der Katalyse selbst zu untersuchen. Ziel ist, ausgehend von detaillierten Kenntnissen der Struktur dieser Proteine, ihre Wirkungsweise zu verstehen. Aufbauend darauf soll darüber hinaus versucht werden, durch Proteinengineering die Spezifität dieser Proteine zu verändern. Bei unseren Untersuchungen sollen neben molekularbiologischen und biochemischen Techniken auch moderne Methoden der biophysikalischen Chemie zum Einsatz kommen, die erlauben, Informationen zur Struktur und Dynamik von Makromolekülen in Lösung zu gewinnen. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit wird darüber hinaus sein, durch den Vergleich verschiedener Restriktionsendonukleasen die Evolution dieser großen Familie von Enzymen verstehen zu lernen.