Berechnung der NMR-Struktur der PPARgamma-LBD und Hochdruck-NMR-Messungen an HPr I14A

In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Projekte durchgeführt. Zum einen wurde die Struktur der Ligandbindedomäne (LBD) von PPARg (Peroxisom-Proliferatoraktivierter Rezeptor gamma) mithilfe der NMR bestimmt und zum anderen die schon existierende Hochdruck-NMR-Apparatur weiterentwickelt und zur Untersuchung von HPr I14A, einer Mutante von HPr (histidine containing protein) von S. carnosus, verwendet. Strukturen von PPARg-LBD sind bis dato nur durch die Methode der Röntgenbeugung bestimmt worden. Um eine Struktur in nativer Umgebung zu erhalten, wurde die Ligandbindedomäne von PPARg mithilfe der NMR in Ab- und Anwesenheit des Liganden Rosiglitazon untersucht. In Abwesenheit des Liganden sind sie NMR-Spektren von PPARg austauschverbreitert und von so geringer Qualität, dass eine NMR-Strukturbestimmung nicht möglich ist. Nach Bindung von Rosiglitazon nimmt die Qualität der Spektren durch eine Verringerung der Linienbreite beträchtlich zu, so dass ca. 90 % der erwarteten Signale detektierbar werden. Für die Strukturrechnungen wurden 2352 Abstandsinformationen (gewonnen aus NOESY-Spektren), 439 Winkelinformationen (mithilfe des Programmes TALOS) und 225 Wasserstoffbrückeninformationen (entnommen aus den Röntgenstrukturen) verwendet. Eine Überlagerung der zehn energieärmsten Strukturen, von 1024 gerechneten, ergab für das Rückgrat einen RMSD von 0,179 nm und für alle Atome einen RMSD von 0,249 nm. Eine Verbesserung der Struktur konnte mithilfe einer Strukturverfeinerung in Wasser erreicht werden, welche die Interaktion zwischen Protein und Lösung berücksichtigt. Diese Verbesserung konnte vor allem in den Werten der Diederwinkel nachgewiesen werden. Um die NMR-Struktur weiter zu verbessern, wurde der in Regensburg entwickelte ISIC-Algorithmus eingesetzt, mit dessen Hilfe Informationen aus der Röntgenstruktur verwendet werden konnten. Durch die Anwendung dieses Algorithmus konnte eine in allen Bereichen gut definierte Struktur erhalten werden. Sowohl der RMSD (0,0189 nm für das Rückgrat) als auch die Diederwinkel (99,5 % ...