Molekulare und strukturelle Ursachen metabolischer Diversität vermittelt durch prenylierende Enzyme

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Es sollen für prenylierende Enzyme detaillierte Einblicke in evolutionäre Zusammenhänge zwischen Aminosäuresequenzen, 3D-Strukturen der Proteine, sowie den resultierenden diversen Metaboliten gewonnen werden. Es werden die Bindestellen von Diphosphaten von allen Proteinen mit bekannter Röntgenstruktur analysiert, charakterisiert und klassifiziert. Korrelationen dieser Motive zu entsprechenden Bindungen in prenylierenden Enzymen sollen zu Einblicken in evolutionäre Zusammenhänge führen. Sequenzen prenylierender Enzyme und im zweiten Schritt auch evolutionär entfernter Proteine sollen phylogenetisch analysiert werden. Die Modellierung einer großen Zahl von prenylierenden Enzymen mit hoher sequenzieller Ähnlichkeit zu vorhandenen experimentellen Strukturen wird angestrebt. Die Isolierung und Sequenzierung aromatischer Prenyltransferasen aus höheren Pilzen soll zu weiteren Strukturen und dem Verständnis der diversen Substratspezifität führen. In silico Screening nach Liganden für ausgewählte neue aromatische Prenyltransferasen sollen zur Identifizierung von bisher nicht bekannten Substraten beitragen. Quantenmechanische Berechnungen zu spezifischen Katalysemechanismen sind geplant.