NMR-Lösungsstruktur der Surfactin Thioesterase II und Identifizierung spezifischer Proteinkontakte innerhalb nichtribosomaler Peptidsynthetasen

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Forschungsziel ist die Strukturbestimmung der Surfactin Thioesterase II (SrfTEII) mittels hochauflösender NMR Spektroskopie sowie die Analyse ihrer Funktion in der nichtribosomalen Peptidsynthese. Das SrfTEII Enzym ist essentiell zur Produktion des Biotensids Surfactin und verantwortlich für die Regeneration blockierter aktiver Zentren innerhalb multifunktioneller nichtribosomaler Peptidsynthetasen (NRPS). Die erwarteten Resultate besitzen somit Modellcharakter für die effektive Biosynthese auch anderer Peptidantibiotika. Ein zweiter Schwerpunkt des Projekts bildet die Identifizierung von Kontaktstellen zwischen funktionellen Einheiten der NRPS. Basierend auf z.T. bereits vorhandenen strukturellen Informationen sollen durch die Kombination biochemischer Techniken mit NMR Spektroskopie charakteristische Proteininteraktionen während der Synthese bioaktiver Peptide auf molekularer Ebene kartiert und ihre Dynamik analysiert werden. Die Arbeiten konzentrieren sich dabei zunächst auf die Peptidyl-Carrier-Proteine, die spezifische Aminosäurebausteine und Intermediate der Peptidantibiotika-Synthese an einem beweglichen Phosphopantethein-Arm fixieren und sie benachbarten Domänen zur weiteren Modifikation präsentieren. Die Peptidyl-Carrier Domänen bilden eine zentrale Koordinationsstelle der NRPS und Informationen über spezifische Erkennungmechanismen mit anderen Domänen sowie mit assoziierten Enzymen würden eine notwendige Basis zum Verständnis der nichtribosomalen Peptidsynthese sowie zur rationellen gentechnischen Optimierung und Konstruktion neuer bioaktiver Peptide bilden.