Mechanistisches Verständnis der Spezifität der Wechselwirkung von Glykosaminoglykanen mit regulatorisch wirkenden Proteinen

• Antragsteller: Professor Dr. Daniel Huster
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426256511

Im Projekt soll die Spezifität der Wechselwirkung zwischen Glykosaminoglykanen (GAG) nnd regulatorisch wirksamen Proteinen quantitativ erfasst werden. Insbesondere geht es um die Frage, inwieweit die Erkennung von GAG durch Protein durch unspezifische Elektrostatik, oder durch ein Muster an spezifischen Interaktionen, wie Salzbrücken und Wasserstoffbrückenbindungen realisiert wird. Wir planen, die Wechselwirkung von Interleukin-8 mit einer Reihe von negativ geladenen Molekülen wir GAG, Peptiden, Nukleinsäuren oder Polymeren mittels einer Kombination aus experimenteller und theoretischer Verfahren zu charakterisieren. Experimentell werden insbesondere Verfahren der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie zum Einsatz kommen. Die computerbasierten Techniken umfassen Dockingstudien sowie Moleküldynamiksimulationen. Im zweiten Teil des Projektes soll die Wechselwirkung von Cathepsinen mit GAG mittels beider Verfahren quantitativ untersucht werden. Cathepsin B verfügt über eine sehr positive Oberflächenladung, so dass eine unspezifische Interaction mit negativ geladenen Molekülen zu erwarten ist. Wir wollen testen, ob es neben der unspezifischen Bindung von negativen Molekülen auch zu einer hochspezifischen Interaktion mit GAG kommt und deren Struktur experimentell und mittels Computersimulationen aufklären. Die experimentellen Arbeiten werden in Deutschland durchgeführt, während alle computerbasierten Techniken in Polen durchgeführt werden. Die Antragsteller pflegen seit längerer Zeit eine produktive wissenschaftliche Zusammenarbeit mit mehreren gemeinsamen Publikationen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Polen
• Partnerorganisation: Narodowe Centrum Nauki (NCN)
• Kooperationspartner: Professor Sergey Samsonov, Ph.D.