Struktur-Funktionsanalyse der GYF-Domäne

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Die Signaltransduktion in eukaryotischen Zellen erfordert die richtige räumliche und zeitliche Prozeßierung einer Vielzahl extrazellulärer Stimuli. Nicht-katalytische Adapterdomänen spielen eine kritische Rolle bei der Etablierung von an der Signaltransduktion beteiligten Multi-Protein-Komplexen. Eine wichtige Klasse dieser intrazellulären Adapter-Domänen erkennt prolin-reiche Peptidsequenzen in Zielproteinen mit unterschiedlichster Funktion. Die kürzlich identifizierte CD2BP2GYF-Domäne erkennt ein neuartiges Prolin-Sequenzmotiv im cytoplasmatischen Teil des T-Zell-Adhäsionsmolekül CD2 und ist an dem ersten Schritt der CD2-abhängigen Interleukin-2-Produktion beteiligt. Die NMR-3D-Struktur dieser GYF Domäne definiert den Prototyp einer neue Protein-Faltungsfamilie und ein Datenbankvergleich zeigt, daß GYF-Domänen in einer Vielzahl von hypothetischen aber bisher nicht charakterisierten eukaryotischen Proteinen vorkommen. In dem hier vorgeschlagenen Projekt soll die Strutkur-Funktionsbeziehung neuer GYF-Domänen definiert werden. Phage Display und Peptid-Bindungsanalysen werden eingesetzt, um das Ligandenspektrum von GYF-Domänen verschiedener Organismen zu ermitteln. Unter Verwendung eines Positions-spezifischen Such-Algorithmus sollen mögliche physiologische Zielmoleküle identifiziert und diese Interaktionen in vitro und in vivo experimentell überprüft werden. Für physiologisch relevante Interaktionen werden wir NMR-basierte Epitop-Mapping-Experimente auf der Basis von Homologie-Modellen der neu charakterisierten GYF-Domänen interpretieren. Damit wird das Verständnis der Erkennung prolin-reicher Sequenzen durch GYF-Domänen-enthaltende Adapterproteine auf eine molekulare Basis gestellt.