Beziehungen zwischen Struktur und Funktion Thiamindiphosphat-abhängiger Enzyme

Abstract

In dieser Habilitationsschrift werden experimentelle Ergebnisse zu dem im Titel umrissenen Themenkreis zusammenfassend dargestellt. Obwohl aus separaten funktionellen und strukturellen Studien hervorgegangen, wird der Versuch unternommen, die Einzelresultate unter dem Aspekt der funktionellen Dynamik von Proteinen, hier im speziellen von Thiamindiphosphat-abhängigen Enzymen, im Zusammenhang zu diskutieren. Zu diesem Zweck werden funktionelle Effekte in strukturelle Studien, die sowohl mit den Methoden der Proteinkristallographie (PX) als auch der Röntgenkleinwinkelstreuung mit Synchrotronstrahlung in Lösung (SAXS) durchgeführt worden sind, einbezogen. Ein Vergleich der aus den beiden Strukturaufklärungsmethoden erhaltenen Modelle sollte dabei die Nachteile beider Methoden relativieren, um so zu möglichst objektiven Aussagen zu gelangen. Eigene hier zitierte Publikationen werden im Text mit Zahlen nachgewiesen und sind chronologisch geordnet. Originalarbeiten anderer Autoren werden im Text namentlich angegeben und sind alphabetisch geordnet. Die zugrunde liegenden experimentellen Arbeiten wurden entweder von mir selbst oder im Rahmen von Diplom- und Doktorarbeiten durchgeführt, an deren Betreuung ich beteiligt gewesen bin, und umfassen den Zeitraum 1992-2003.

In this professorial dissertation a set of experiments in the fields of enzyme kinetics, X-ray crystal structure analyses, and small-angle X-ray solution scattering of thiamine diphosphate dependent enzymes has been analysed. The obtained results are discussed from a viewpoint of their interdependence to rationalize structure function relationships describing the functional dynamics of the studied enzyme species. Central part of the discussion is the comparison of crystal and solution the structures of catalytically active enzymes. Numbers in the text indicate original scientific articles of the author quoted herein, those of other authors are indicated by their names. All experimental studies mentioned in this professorial dissertation were accomplished by myself or by undergraduates and graduated students, respectively, working at least partially under my supervision from 1992 to 2003.