Molekulare Struktur von Apolipoproteinen

Gegenstand dieses Projektes ist die Aufklärung der 3D-Struktur von Apolipoproteinen und eines entsprechenden Rezeptors. Dies soll zu einem besseren Verständnis der molekularen, biomedizinisch-relevanten Mechanismen des Lipoproteinstoffwechsels beitragen und eventuelle pathologische Wirkungen auf Grund von Strukturänderungen erklären. Im Einzelnen sollen die Studien an Apolipoprotein H weitergeführt werden, sowie die Kristallisation von Apolipoprotein B100 und des Scavenger Receptors B1 durchgeführt werden. Alle drei Projektteile werden parallel geführt und entsprechend ihres Erfolges forciert. Die 3D-Struktur von humanem Apolipoprotein H wurde bereits im Rahmen des vorangegangenen FWF-Projektes geklärt (EMBO J., 1999), desgleichen wurde die Wechselwirkung des Proteins mit Lipiden (Biochemisty, 2001) und die Struktur in Lösung (JMB, 2002) näher untersucht. Im vorliegenden Projekt soll die Struktur von Apolipoprotein H anderer Spezies aufgeklärt werden, mit dem Ziel, ihre unterschiedlichen Wirkungsweisen zu verstehen. Eine Kristallisation von Komplexen mit Lipiden bzw. Autoantikörpern ist ebenso geplant, um eventuell pathologisch wirksame Strukturveränderungen zu bestimmen. Ein weiteres Ziel des Projektes ist es, das Apolipoprotein B100 mit Detergentien aus dem Lipidverband des Low Density Lipoproteins herauszulösen, den mizellaren Komplex zu charaktersieren und einer Kristallisation zuzuführen. Ergänzend soll die räumliche Struktur des scavenger receptor class B, Type 1 (SRB1) aufgeklärt werden, die Einblicke in die Ligand-Rezeptorwechselwirkungsmechanismen gewähren sollte. Als Technik zur Strukturbestimmung wird die Röntgenkristallographie eingesetzt, wobei die Röntgendiffraktionsmessungen entweder an Synchrotronstrahlungsquellen oder direkt vor Ort durchgeführt werden. Die nötigen messtechnischen Voraussetzungen sind gegeben und desgleichen stehen die dafür benötigten Computer-Resourcen zur Verfügung. Einen großen Vorteil sehen wir auch in der Verwendung eines Kristallisationsroboters, der reproduzierbare Ansätze kleinster Proteinmengen ermöglicht und so ein effizientes, weitläufiges Screening von Kristallisationsbedingungen ermöglicht. Komplementäre biophysikalische Methoden werden herangezogen um die Integrität der Proteine nachzuweisen, um die Struktur in wässriger Lösung zu untersuchen, wie auch spezielle Fragen betreffend die Wechselwirkung mit Lipiden, Detergentien und Antikörpern zu klären. Verwendet werden hierfür UV/VIS, Fluoreszenz- und CD-Spektroskopie, sowie Röntgenkleinwinkelstreuung und Mikrokalorimetrie. Das Projekt wird auf nationaler Ebene in Zusammenarbeit mit Kollegen aus Wien, Innsbruck und Graz durchgeführt.

Gegenstand dieses Projektes ist die Aufklärung der 3D-Struktur von Apolipoproteinen und eines entsprechenden Rezeptors. Dies soll zu einem besseren Verständnis der molekularen, biomedizinisch-relevanten Mechanismen des Lipoproteinstoffwechsels beitragen und eventuelle pathologische Wirkungen auf Grund von Strukturänderungen erklären. Im Einzelnen sollen die Studien an Apolipoprotein H weitergeführt werden, sowie die Kristallisation von Apolipoprotein B100 und des Scavenger Receptors B1 durchgeführt werden. Alle drei Projektteile werden parallel geführt und entsprechend ihres Erfolges forciert. Die 3D-Struktur von humanem Apolipoprotein H wurde bereits im Rahmen des vorangegangenen FWF-Projektes geklärt (EMBO J., 1999), desgleichen wurde die Wechselwirkung des Proteins mit Lipiden (Biochemisty, 2001) und die Struktur in Lösung (JMB, 2002) näher untersucht. Im vorliegenden Projekt soll die Struktur von Apolipoprotein H anderer Spezies aufgeklärt werden, mit dem Ziel, ihre unterschiedlichen Wirkungsweisen zu verstehen. Eine Kristallisation von Komplexen mit Lipiden bzw. Autoantikörpern ist ebenso geplant, um eventuell pathologisch wirksame Strukturveränderungen zu bestimmen. Ein weiteres Ziel des Projektes ist es, das Apolipoprotein B100 mit Detergentien aus dem Lipidverband des Low Density Lipoproteins herauszulösen, den mizellaren Komplex zu charaktersieren und einer Kristallisation zuzuführen. Ergänzend soll die räumliche Struktur des scavenger receptor class B, Type 1 (SRB1) aufgeklärt werden, die Einblicke in die Ligand-Rezeptorwechselwirkungsmechanismen gewähren sollte. Als Technik zur Strukturbestimmung wird die Röntgenkristallographie eingesetzt, wobei die Röntgendiffraktionsmessungen entweder an Synchrotronstrahlungsquellen oder direkt vor Ort durchgeführt werden. Die nötigen messtechnischen Voraussetzungen sind gegeben und desgleichen stehen die dafür benötigten Computer-Resourcen zur Verfügung. Einen großen Vorteil sehen wir auch in der Verwendung eines Kristallisationsroboters, der reproduzierbare Ansätze kleinster Proteinmengen ermöglicht und so ein effizientes, weitläufiges Screening von Kristallisationsbedingungen ermöglicht. Komplementäre biophysikalische Methoden werden herangezogen um die Integrität der Proteine nachzuweisen, um die Struktur in wässriger Lösung zu untersuchen, wie auch spezielle Fragen betreffend die Wechselwirkung mit Lipiden, Detergentien und Antikörpern zu klären. Verwendet werden hierfür UV/VIS, Fluoreszenz- und CD-Spektroskopie, sowie Röntgenkleinwinkelstreuung und Mikrokalorimetrie. Das Projekt wird auf nationaler Ebene in Zusammenarbeit mit Kollegen aus Wien, Innsbruck und Graz durchgeführt.