Struktur und Funktion von bovinen Arrestinen. Untersuchungen mittels Röntgenstrukturanalyse, FTIR- und molekularbiologischen Methoden.

牛视紫红质抑制蛋白的结构和功能。

• 批准号: 5371968
• 负责人: Professor Dr. Georg D. Büldt
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Experimentalphysik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1996-12-31 至 2002-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5371968?language=en
• 关键词: Struktur; und; Funktion; von; bovinen

Als Beitrag zum funktionellen Verständnis der photoelektrischen Signaltransduktion soll die Interaktion von Arrestin mit Rhodopsin aufgeklärt werden durch die Anwendung von Röntgenkristallographie, Infrarotspektroskopie sowie molekularbiologischen und biochemischen Methoden. Arrestin schirmt das phosphorylierte Rhodopsin gegen eine Interaktion mit dem G-Protein Transducin ab, so dass die lichtinduzierte Enzymkaskade in den Sehstäbchen unterbrochen wird. Die Röntgenstruktur des nativen Arrestins (aus Rinderaugen) mit einer Auflösung von 3.3Å wurde durch multiplen isomorophen Ersatz gelöst (s. 2. Förderperiode, Granzin et al. Nature (1998) 391, 311-319). Eine neue Röntgenstruktur von Arrestin (exprimiert in Saccharomyces cerevisiae) komplexiert mit Inositolhexaphosphat (IP6) wird zur Zeit von uns publiziert, die Auflösung beträgt 2.7Å. IP6 ist ein Inhibitor für die Arrestin-Rhodopsin Wechselwirkung und konkurriert um die gleichen Bindungsstellen. Eine der Bindungsstellen von IP6 an Arrestin befindet sich auf der konkaven Seite der N-terminalen Domäne des Proteins, wie bereits in unserer Publikation (s.o) durch das Arrestin-Rhodopsin-Modell vermutet wurde. Die Kristallstrukturuntersuchung des Komplexes "Arrestin-(Rhodopsin-Peptid)" (Kollaboration mit der Arbeitsgruppe von Prof. K.P. Hofmann, HU Berlin) stagniert momentan aufgrund der stark wechselnden Bindungseigenschaften der synthetisierten und phosphorylierten Peptide, so dass bisher keine geeigneten Röntgenbeugungsdaten gemessen werden konnten. Die Funktion des b-Arrestins gegenüber dem b-adrenergen Rezeptor ist vergleichbar mit der des Arrestins zum Rhodopsin. Durch vollständig neue Kristallisationsbedingungen gelang es schließlich, auch b-Arrestin (exprimiert in Saccharomyces cerevisiae) zu kristallisieren. Die Röntgendiffraktiondaten haben zur Zeit eine Auflösung von 4Å (gemessen am Synchrotron in Grenoble). Diese Daten geben erste Aufschlüsse mit Hilfe des molekularen Ersatzes über die Faltung der Proteinhauptkette. Eine Verbesserung in der Auflösung, bis etwa 3 Å ist notwendig für die Zuordnung der Aminosäureseitenketten. Dies wird momentan versucht.

光电子信号转导的功能在于通过放射线照相术、红外光谱仪和分子生物学及生物化学方法，使视紫红质与抑制蛋白的相互作用增强韦尔登。抑制磷酸化的视紫红质与G-蛋白转导蛋白发生相互作用，从而使其在细胞内的酶活性降低。Die Röntgenstruktur des nativen Arrestins（aus Rinderaugen）mit einer Auflösung von 3.3 bronze wurde durch multiple isomorophen Ergelöst（s. 2. Förderperiode，Granzin等人Nature（1998）391，311-319）。一种新的抑制蛋白（在酿酒酵母中表达）与肌醇六磷酸（IP 6）复合的Röntgenstruktur von Arrestin（在酿酒酵母中表达）将在2.7小时内到达我们的细胞。IP 6是一种抑制剂，用于抑制视紫红质的代谢，并抑制细胞的结合。IP 6与抑制蛋白的结合主要是在蛋白质的N-末端结构域上进行的，这与抑制蛋白-视紫红质-模型的建立有关。“抑制蛋白-（视紫红质-肽）”复合物的晶体结构研究（由胡柏林K. P.霍夫曼教授的研究小组进行）目前正处于合成肽和磷酸化肽的严格结合阶段，因此没有必要对合成肽和磷酸化肽的数据进行韦尔登。b-肾上腺素受体的b-抑制功能与视紫红质的b-抑制功能相同。因此，新的Kristallisationsbedingungen gelang es schließlich，auch b-Arrestin（在酿酒酵母中表达）zu kristallisieren。伦琴衍射数据在格勒诺布尔的同步加速器上出现。该数据首先通过帮助蛋白质生产商的分子识别系统进行了分析。Eine Verbesserung in der Auflösung，bis etwa 3 esterist notwendig für die Zuordnung der Aminosäureseitenketten.死亡将在瞬间消失。