Theorie - Protein-Microarrays fur die Wirkstoffentwicklung - page 14

4 gezeigt, auf den im späteren Verlauf drauf eingegangen wird. Die Klienten
binden an die MD und ATP an die NTD. Anders als zuvor angenommen, kann
ATP aber nicht nur an die geöffnete Form der Hsp90-Proteine binden, sondern
auch an die geschlossene. Die Bindung von ATP selber bewirkt keine Konfor-
mationsänderung des Homodimers. Außerdem benötigt das Homodimer für
seine vollständige ATPase Aktivität nur ein ATP, das an die ATP-Bindestelle
eines Monomers bindet. Das zweite Monomer ist nur für die Aktivierung der
Hydrolyse zuständig, da das Chaperon dafür die geschlossene Gestalt anneh-
men muss. Für die erste ATP Bindung in der offenen Konformation des Hsp90
liegt der K D -Wert bei 200 nM und für die zweite ATP Bindung liegt er bei
mehr als 10 μM. Das belegt, dass die beiden ATP-Bindestellen sich negativ
beeinflussen. 32
Die NTD besitzt einen sogenannten Lid, der durch die ATP-Bindung ge-
schlossen wird. Die beiden NTDs dimerisieren kurzzeitig über einen ʲ-Strang
am Ende des NTD in die geschlossene Form des Chaperons. Die zweite Struk-
turänderung erfolgt durch eine Umpositionierung der Übergangsstelle von der
NTD zur MD. Die beiden Domänen verdrillen sich ineinander. Ein konser-
viertes Arginin (R380) des katalytischen Loops der MD interagiert dadurch
mit dem ʳ-Phosphat des ATP und es kommt zu seiner Hydrolyse. Nach der
Hydrolyse wird das Protein von der verdrillten Form wieder in seiner Aus-
gangsposition, die offene V-Form überführt. Das ADP und die Klienten wer-
den aus der molekularen Klammer frei gelassen und der Zyklus kann von
neuem beginnen. 33 Es wurde herausgefunden, dass Hsp90α auch ohne die
Bindung von ATP in die geschlosse Konformation übergehen kann und zwi-
schen den beiden Formen ein Gleichgewicht herrscht. Der Übergang vom of-
fenen in den geschlossenen Zustand ist temperaturabhängig. 34
In eukaryotischen Zellen dirigieren zusätzlich zum ATP Co-Chaperone
den Zyklus von Hsp90α. Es sind mehr als 20 dieser Helfer bekannt, doch ihre
biologischen Rollen sind noch weitestgehend unbekannt. Es ist bekannt, dass
sie bei der Interaktion von Hsp90α und ATP beteiligt sind, die ATPase Akti-
vität von Hsp90α erhöhen oder oder senken und dass sie Klienten rekrutieren
32 Ratzke, C. et al. (2012)
33 Trepel, J. et al. (2010)
34 Zuehlke, A. and Johnson, J. L. (2010)