Charakterisierung der humanen Aldehyd-Oxidase: Analyse der Substrat- und Inhibitorspezifität und deren Funktion in der Superoxidradikal-Produktion

• Antragstellerin: Professorin Dr. Silke Leimkühler
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 224728554

Die Aldehyd-Oxidase (AOX) ist ein Molybdo-Flavoenzym das in underschiedlichen Geweben von Säugetieren wie der Maus oder dem Menschen zu finden ist. Verschiedene Säugetiere enthalten eine unterschiedliche Anzahl an AOX Isoformen, deren Gewebe-spezifische Funktion bisher nicht bekannt ist. Im Menschen ist die Funktion der AOX1 von pharmakologischem Interesse, da eine Rolle im Phase-I-Metabolismus von verschiedenen Xenobiotika identifiziert werden konnte. Um die physiologische Funktion der humanen AOX1 zu untersuchen, sollen hergestellte Proteinvarianten im etablierten heterologogen Expressionssystemen gereinigt und im Detail charakterisiert werden. Die etablierten Proteinvarianten im aktiven Zentrum und in der Inhibitor-Bindungsstelle erlauben detaillierte Untersuchungen zur Substratspezifität sowie Ansätze zur Co-Kristallisation von Substraten und Inhibitoren, die Struktur-Funktionsbeziehungen aufklären werden. Wir planen singuläre Nukleotid-Polymorphismen (SNPs), die im Gen für die humane Aldehyd-Oxidase (hAOX1) identifiziert wurden, in das rekombinante Gen einzufügen und die Auswirkungen auf die hAOX1 Aktivität der gereinigten Proteine zu untersuchen. Wir werden zusätzlich gerichtete Aminosäureaustausche an der FAD-Bindungsstelle einfügen und die Funktion der AOX1 Varianten in der Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies, im speziellen von Superoxid-Radikalen genauer untersuchen. Insgesamt sollen unsere Studien dazu beitragen, die Rolle der AOX1 im Abbau von Xenobiotika genauer zu analysieren, die insgesamt Aussagen zur physiologischen Funktion des Enzyms im Menschen liefern sollen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen