β-Turns jenseits natürlicher Limitierungen - Flexible und rigide Dipeptidbausteine in der Proteinumgebung des Foldon-Trimers und seinem isolierten b-hairpin

β-turns vermitteln eine Vielzahl unterschiedlicher Protein-Erkennungsprozesse im menschlichen Organismus, obwohl die Torsionswinkelpräferenzen der kanonischen Aminosäuren die zugänglichen b-turn-Geometrien und -Beweglichkeit einschränken. Die organische Chemie kann diese Limitierungen überschreiten:...

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Main Author: Körling, Matthias
Contributors: Geyer, Armin (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2015
Chemie
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:β-turns vermitteln eine Vielzahl unterschiedlicher Protein-Erkennungsprozesse im menschlichen Organismus, obwohl die Torsionswinkelpräferenzen der kanonischen Aminosäuren die zugänglichen b-turn-Geometrien und -Beweglichkeit einschränken. Die organische Chemie kann diese Limitierungen überschreiten: Synthetische β-turn Dipeptid-Bausteine mit flexibleren oder rigideren Peptidrückgraten übersteigen die Eigenschaften natürlicher Aminosäuren und führen aufgrund ihrer unterschiedlichen turn-induzierenden Fähigkeiten zu erheblichen Änderungen in der Population des nativen, isolierten b-hairpins (Ala12–Ser24) aus dem Foldon-Miniprotein. Der Einfluss derselben b-turn Mimetika wurde auch in der komplexen Proteinumgebung des trime-ren Foldons anhand verschiedener NMR basierter Parameter und den Schmelztemperaturen un-tersucht. Im Gegensatz zum isolierten β-hairpin, für den hoch rigide β-turn Mimetika in der i+1- und i+2-Position des β-turns zu einer hohen Population der gefalteten Spezies führen, erfüllen Kombinationen natürlicher β-Aminosäuren die strukturellen und dynamischen Anforderungen der Protein-Protein-Kontaktflächen zwischen den Monomerketten des Foldons am besten. Die erhaltenen Ergebnisse werfen die Frage auf, ob hochgradig stabilisierte, designte β-hairpin Peptide als b-Faltblatt-Modellsysteme geeignet sind, um evolutionär optimierte Proteine in ihrem vollen Umfang, besonders hinsichtlich des dynamischen Verhaltens, nachzuahmen.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2015.0471