Dissertation Martin Krause.pdf - KLUEDO - Universität Kaiserslautern
Dissertation Martin Krause.pdf - KLUEDO - Universität Kaiserslautern
Dissertation Martin Krause.pdf - KLUEDO - Universität Kaiserslautern
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
hin, dass sich die Struktur des Streptavidins bei Biotin-Bindung versteift und das Innere dadurch<br />
schlechter für das Lösungsmittel zugänglich ist. Diese Versteifung wird mit verkürzten und damit<br />
verstärkten Wasserstoffbrückenbindungen im Proteinrückgrat erklärt. Weiterhin konnten durch<br />
Trypsinverdau die gegen den H/D-Austausch geschützten Amidbindungen lokalisiert werden. Es<br />
zeigte sich, dass diese sich nicht in unmittelbarer Nähe der Ligand-Rezeptor-Schnittstelle befinden,<br />
sondern über das ganze Protein verteilt sind (Abb. 1.9).<br />
Abbildung 1.9: Bändermodell einer Streptavidin-Untereinheit. Der Farbcode verdeutlicht die Reduzierung des<br />
H/D-Austausch bei Biotinbindung: >30 % (rot), 20 – 30 % (gelb), 10 – 20 % (hellblau) und < 10%<br />
(dunkelblau). (Abbildung übernommen aus [54] mit Genehmigung von John Wiley and Sons).<br />
Zusammenfassend werden bei diesem Modell durch Substratbindung keine neuen Wechselwirkungen<br />
innerhalb des Rezeptors generiert, aber die existierenden attraktiven Wechselwirkungen werden<br />
verstärkt, was sich positiv auf die Gesamtstabilität des Komplexes auswirkt. Zudem ergibt sich aus<br />
diesen Betrachtungen, dass die Bindungsaffinität eine Eigenschaft des gesamten Systems und nicht<br />
nur auf die unmittelbaren Wechselwirkungen zwischen Wirt und Gast zurückzuführen ist.<br />
Solche sekundären Wechselwirkungen, die bei Gastbindung verstärkt werden und zur<br />
Stabilisierung eines Komplexes beitragen, ohne jedoch direkt an der eigentlichen Gastbindung<br />
beteiligt zu sein, werden als Intra-Rezeptor Wechselwirkungen bezeichnet. Auch in anderen<br />
natürlichen Systemen, wie z.B. den Progesteronrezeptoren in Hasenuteri, 58 der Hypoxanthin-guanin<br />
phosphoribosyl transferase (HGPRT) 59 und im Ubiquitin 60 wurde die Beteiligung von Intra-Rezeptor<br />
Wechselwirkungen bei der Substratbindung nachgewiesen.<br />
1.6 Intra-Rezeptor Wechselwirkungen in synthetischen Systemen<br />
Auf seinen Beobachtungen aufbauend postulierte Williams, dass das Erzielen von hohen Affinitäten in<br />
biologischen Systemen eine große Anzahl an Wechselwirkungen und daher auch eine gewisse Größe<br />
des Systems erfordert. Dies könnte z.B. ein Grund für die strukturelle Komplexität von Enzymen sein.<br />
Um Intra-Rezeptor Wechselwirkungen systematisch zu untersuchen, sind allerdings komplexe<br />
biologische Systeme eher unpraktisch. Daher stellt sich die Frage, ob solche Wechselwirkungen in<br />
9