MDCK-MRP2 - Dkfz
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Forschungsschwerpunkt A<br />
Zell- und Tumorbiologie<br />
L-P-C-R, die als Helix-Initiationsstelle wirkt, b) einen Tryptophanrest,<br />
der 8-10 Reste C-terminal davon liegt, der die<br />
β-hairpin Struktur stabilisiert und der für die Kooperativität<br />
entscheidend ist, und c) ein hohes Potenzial für die α-helikale<br />
sowie die β-Faltblattstruktur der dazwischen liegenden<br />
Reste. Versuche einen synthetischen Schalter unter<br />
diesen Kriterien zu schaffen, waren jedoch bisher nicht<br />
erfolgreich. Dies weist auf eine weitere unentdeckte Eigenschaft<br />
hin. In jüngerer Zeit haben wir einige weitere<br />
natürlich vorkommende Konformationsschalter identifiziert<br />
und getestet durch Zugabe von Pyruvatdehydrogease,<br />
Phosphatase und Adenylatzyklase-Regulatorprotein zusätzlich<br />
zu jenen Faktoren, die bereits aus HIV1 gp120 und<br />
Tomaten Polygalacturonase bekannt sind. Dabei konnten<br />
wir ein neues Werkzeug entwickeln, den Seitenketten-<br />
Interaktionsindex (SCII). Dieser stellt einen Parameter für<br />
die Eigenschaft von Seitenketten dar, innerhalb einer Sequenz<br />
energetisch günstige Interaktionen einzugehen. Wir<br />
haben gefunden, dass SCII >0.5 ein weiteres Charakteristikum<br />
für Konformationsschalter ist und einen exzellenten<br />
Prognosefaktor darstellt. Mit der Verwending von SCII als<br />
viertes Charakteristikum, waren wir erstmals in der Lage,<br />
einen voll funktionsfähigen Konformationsschalter zu entwerfen<br />
und synthetisch herzustellen [16]. Dies wiederum<br />
eröffnet die Möglichkeit, dieses Motiv für Proteinkonstruktionen<br />
zu nutzen, bei denen, wie in natürlichen Proteinen,<br />
Protein/Protein- oder Protein/Membran -Assoziation zu<br />
kontrollieren oder signalisieren. In der Zwischenzeit setzen<br />
wir die Suche fort nach weiteren Familien von Konformationsschaltern,<br />
neben jenen mit L-P-C-R. Unsere Entdeckung<br />
des Schalters in der Transaktivierungsdomäne von<br />
p53 (unveröffentlicht) ist ein Hinweis auf die tatsächliche<br />
Existenz solcher Sequenzen.<br />
Kooperationen: Die Erfahrungen auf dem Gebiet der CD-<br />
Analysen der Sekundärstruktur von Proteinen haben zu<br />
einer Reihe Kooperationen geführt, die alle innerhalb des<br />
oben skizzierten Forschungsrahmens angesiedelt sind<br />
[17,18].<br />
Publikationen (* = externer Koautor)<br />
[1] *Breitenlechner, C. B., Gaßel, M., *Hidaka, H., Kinzel, V.,<br />
*Huber, R., *Engh, R. A., Bossemeyer, D (2003). The Catalytic<br />
Subunit of cAMP-dependent Protein Kinase in Complex with Rhokinase<br />
Inhibitors Y-27632, Fasudil (HA-1077) and H-1152P -<br />
Structural Basis of Selectivity. Structure 11(12), 1595-1607<br />
[2] Gaßel, M., *Breitenlechner, C., Herrero, S., *Engh, R. A.,<br />
Bossemeyer, D.(2004) Inhibitors of PKA and related protein kinases..<br />
In Handbook of Experimental Pharmacology [Inhibitors of<br />
Protein Kinases and Protein Phophatases] Lorenzo A. Pinna<br />
(Padova, Italy) and Patricia W. Cohen (Dundee, Scotland UK)<br />
Eds. Springer Verlag, Heidelberg. (Invited Review, in press)<br />
[3] Gaßel, M., *Breitenlechner, C. B., *Ruger, P., *Jucknischke,<br />
U., Schneider, T., *Huber, R., Bossemeyer, D., *Engh, R. A.<br />
(2003) Mutants of protein kinase a that mimic the ATP-binding<br />
site of protein kinase B (AKT). J. Mol. Biol. 329, 1021-1034<br />
[4] Gaßel, M., *Breitenlechner, C. B., König, N., *Huber, R.,<br />
*Engh, R. A., Bossemeyer, D. The Protein Kinase C Inhibitor<br />
Bisindolyl-maleimide II Binds with Reversed Orientations to Different<br />
Conformations of PKA. (J. Biol. Chem., in press)<br />
[5] *Breitenlechner, C., Gaßel, M., *Engh, R. A., Bossemeyer,<br />
D.(2004) Structural Insights into AGC kinase inhibition. Oncology<br />
Research (Invited Review, in press)<br />
[6] *Engh, R. A., Bossemeyer, D. (2002) Structural aspects of<br />
protein kinase control - role of conformational flexibility. Pharmacology.<br />
and Therapeutics 93, 99-111<br />
Abteilung A060<br />
Pathochemie<br />
[7] *Breitenlechner, C., *Engh, R. A., *Huber, R., Kinzel, V.,<br />
Bossemeyer, D., Gaßel, M. The typically disordered N-terminus of<br />
PKA can fold as A helix and project the myristoylation site into<br />
solution. (Biochemistry, in press)<br />
[8] Schlosser,A., *Bodem,J., Bossemeyer,D., Grummt,I.,<br />
Lehmann,W.D. (2002) Identification of protein phosphorylation<br />
sites by combination of elastase digestion, immobilized metal affinity<br />
chromatography, and quadrupole-time of flight tandem<br />
mass spectrometry. Proteomics 2, 911-918<br />
[9] *Seifert,M.H.J., *Breitenlechner,C.B., Bossemeyer,D.,<br />
*Huber,R., *Holak,T.A., *Engh,R.A. (2002). Phosphorylation and<br />
flexibility of cyclic-AMP-dependent protein kinase (PKA) using P-<br />
31 NMR Spectroscopy. Biochemistry 41, 5968-5977<br />
[10] Gesellchen, F. (2003) Recombinante Expression und<br />
vergleichende biochemische Charakterisierung der IsoformenCß1<br />
und Cß2 der katalytischen Untereinheit der cAMP-abhängigen<br />
Proteinkinase. Dissertation Universität Heidelberg<br />
[11] Gosenca D., Wind, M., Lehmann W.D., Heid, H., *Friedberg<br />
I., *Jahnen-Dechent ,W., Kübler, D. Molecular composition and<br />
phospho-acceptor sites in bovine fetuin-A, a putative mediator<br />
of cell growth arrest. (Anal. Biochem., submitted)<br />
[12] Wind, M., Gosenca, D., Kübler, D., Lehmann, W.D. (2003)<br />
Stable isotope phospho-profiling of fibrinogen and fetuin subunits<br />
by element mass spectrometry coupled to capillary liquid chromatography.<br />
Anal. Biochem. 317, 26-33<br />
[13] Mihailescu, D., *Smith, J., Reed, J. (2002) Solution structure<br />
of a putative HIV1 immunogenic peptide: computer simulation of<br />
the principal CD4 binding domain of gp120. J. Med. Chem. 45,<br />
1019-1025<br />
[14] Mihailescu, D., Reed, J., *Smith, J. (2003) Convergence in<br />
peptide folding simulation: multiple trajectories of a potential<br />
AIDS pharmacophore from different starting structures. Biopolymers<br />
70,121-133<br />
[15] Pfisterer, C., Mihailescu, D., *Smith, J.C., Reed, J. (2004) A<br />
common pharmacophoric footprint for AIDS vaccine design. J.<br />
Med. Chem., in press<br />
[16] Gehenn, K., Pipkorn, R., Reed, J. (2004) Successful design<br />
and synthesis of a polarity-triggered β→α conformational switch<br />
using the side chain interaction index (SCII) as a measure of local<br />
structural stability. Biochemistry 43, 607-612<br />
[17] *Simons, A., *Ruppert, T., *Schmidt, C., *Schlicksupp, A.,<br />
Pipkorn, R., Reed, J., *White, A.R., *Bayer, T.A., *Cappai, R.,<br />
*Multhaupt, G. (2002) Copper binding of APP-family members in<br />
an evolutionary reconstruction. Biochemistry 41, 9310-9320<br />
[18] *Schmechel, A., Zentgraf, H., *Scheuermann, S., *Fritz, G.,<br />
Pipkorn, R., Reed, J., *Beyreuther, K., *Bayer, T.A., *Multhaupt,<br />
G. (2003) Alzheimer’s β-amyloid homodimers facilitate Aβ-fibrillization<br />
and the generation of conformational antibodies. J. Biol.<br />
Chem. 278, 35317-35324<br />
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003<br />
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