Theorie - Protein-Microarrays fur die Wirkstoffentwicklung - page 13

rone und Klientenproteine. Es ist von einer Reihe von Co-Chaperonen abhän-
gig, die auch an die anderen Domänen des Proteins binden können. Sie regu-
lieren die ATPase Aktivität, stabilisieren die Konformation oder dirigieren
Hsp90α in die richtige Position für eine erfolgreiche Klientenbindung. Das
bakterielle HtpG besitzt keine solcher Co-Chaperone. 28
2.1.4 Funktion der Hitzeschockproteine
Hsp90-Proteine interagieren mit ihren Klienten in einem dynamischen ATP
abhängigen Zyklus, damit sie gefaltet, transportiert oder zu einem Multiprot-
einkomplex zusammen geführt werden. Sie sind sehr flexible und dynamische
Moleküle. Die Proteine der Hsp90-Familie unterliegen alle einer ähnlichen
Konformationsänderung und ATPase Aktivität. Während des Reaktionszyklus
durchlaufen die Hsp90-Proteine vier verschiedene Konforma- tionsstadien.
Die Konformationsänderungen und die Nukleotidbindung sind nicht wie zu-
vor angenommen voneinander abhängig, sondern geschehen eher zufällig
durch Temperaturschwankungen. 29 Co-Chaperone und Substrate regulieren
diese eventuell mit. Die ATP-Aktivität ist beim humanen Hsp90α sehr lang-
sam, es werden drei ATP pro Stunde umgesetzt. 30 Es ist eine präzise ATPase
Aktivität erforderlich, damit das Chaperon richtig funktionieren kann. Mutan-
ten mit einer veränderten ATPase Aktivität zeigen keine Chaperonaktivität. 31
R ATZKE ET AL . fanden 2012 heraus, dass die ATP Bindung und Freilassung
sehr viel schneller vonstattengeht, als die ATP Hydrolyse. Bis es zur Hydro-
lyse kommt, bindet und löst sich das Nukleotid von dem Hsp90α mehrere
Male. Die eigentliche Hydrolyse verläuft dann schnell und ADP wird frei ge-
lassen. Zwischen den ATP Bindungs- und Hydrolysezuständen ist die freie
Energiebarriere sehr groß und schwer überwindbar. Dies erklärt die schwache
ATPase Aktivität des Hsp90α.
In der geöffneten Form ist das Monodimer über die CTD dimerisiert und
bildet eine V-förmige Gestalt. Ein typischer Chaperon-Zyklus ist in Abbildung
28 Hartl, F. U. et al. (2011)
29 Ratzke, C. et al. (2012)
30 McLaughlin, S. et al. (2004)
31 Krukenberg, K. A. et al. (2011)