Strukturelle und biophysikalische Untersuchungen der regulatorischen Domäne von humanem Nalp1
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Date
2012-07-19
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Das 166 kD schwere Protein Nalp1 gehört zur Familie der Nod-ähnlichen Rezeptoren
(NLR), die eine wichtige Rolle im angeborenen Immunsystem spielen. Als intrazelluläre
Rezeptoren erkennen sie Pathogene, die bereits in die Zelle eingedrungen sind. Nach der
Aktivierung durch Pathogen-assoziierte molekulare Strukturen setzen die Nod-ähnlichen
Rezeptoren über einen bislang wenig erklärten Mechanismus Entzündungsreaktionen in
Gang.
Im Rahmen dieser Arbeit konnte die Kristallstruktur der LRR-Domäne von humanem
Nalp1 bis zu einer Auflösung von 1.65 Å aufgeklärt werden. Diese Kristallstruktur liefert die
erste dreidimensionale Beschreibung der regulatorischen Domäne eines Nod-ähnlichen
Rezeptors. Die Struktur zeigt, dass die LRR-Domäne von Nalp1 aus sechs vollständigen
Leucin-reichen Wiederholungen besteht, die aus insgesamt sieben α-Helices und sieben
β-Strängen geformt werden. Durch den geometrischen Vergleich mit LRR-Domänen anderer
Proteine konnte die LRR-Domäne von Nalp1 der RI-ähnlichen Unterfamilie von LRR
Proteinen zugeordnet werden.
Unter Verwendung unterschiedlicher biophysikalischer Methoden wurde untersucht,
ob Muramyldipeptid (MDP) an die isolierte LRR-Domäne von humanem Nalp1 bindet. In der
Literatur ist MDP als Pathogen-assoziierte molekulare Struktur beschrieben worden, die
in vitro den Rezeptor aktiviert. Ligandenbindungsstudien über Isothermale Titrationskaloriemetrie,
Fern-UV CD Spektroskopie sowie Fluoreszenz- und Polarisationsspektroskopie
zeigten keine Interaktion zwischen MDP und der LRR-Domäne von humanem Nalp1.
Aus den Ergebnissen dieser Arbeit kann für den Aktivierungsmechanismus des
humanen Nalp1 gefolgert werden, dass die LRR-Domäne des Rezeptors alleine nicht
ausreichend ist für die Bindung des Liganden.
Description
Table of contents
Keywords
Leucine rich repeats, LRR, Nalp1, NLRP1, PRR