Kristallisation und Strukturaufklärung eines ABC-Typ Maltosetransporters durch Röntgenkristallographie

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Das vorgeschlagene Projekt ist eine Fortsetzung und Ausweitung von Arbeiten, die seit Mai 1997 als Teil eines DFG-Forschergruppenprojekts in Zusammenarbeit mit Professor Boos, Abt. Mikrobiologie, Universität Konstanz, durchgeführt wurden. Das Fern- und Hauptziel war und ist, die bislang unbekannte Struktur eines ABC Transporters aufzuklären. Nachdem die Kristallisation der ATPase-Untereinheit und des gesamten Maltosetransporters aus E.coli mißlang, wurde ein homologer Maltosetransporter aus einem thermophilen Archaeon in Angriff genommen, von dem wir uns durch sein 85 C liegendes Aktivitätsmaximum eine höhere Stabilität erhoffen. Die erstmalige Expression eines Membranproteins und seiner Untereinheiten aus einem extrem thermophilen Archaeon (Thermococcus litoralis) war eine Pionierleistung der AG Boos. Dadurch konnten in unserer AG ausführliche Kristallisationsversuche an den extrem stabilen Proteinen, dem periplasmatischen Bindeprotein T.1.MalE (alias TMBP), der ATPase-Untereinheit (T.1.MalK) und erste Kristallisationsversuche an dem ganzen Transporter T.1.MalFGK² durchgeführt werden. In den vergangenen zwei Jahren gelang uns bereits die Kristallisation und Strukturaufklärung zweier Teilstrukturen des Maltosetransporters: eines Trehalosekomplexes des Bindeproteins MalE, und des Dimers der ATPase-Untereinheit T.1.MalK mit bebundenem Pyrophosphat bzw. ADP. In der Zukunft sollen intensiv Kristallisationsversuche und Strukturaufklärungen am ganzen Transporter und an Komplexen der ATPase-Untereinheit T.1.MalK mit verschiedenen Liganden durchgeführt werden.