Die in dieser Arbeit untersuchte Proteindomäne cMeCP2 ARBD des Proteins ARBP (attachment region binding protein, auch cMeCP2 genannt) weist mehr als 95% Sequenzidentität zu einem Abschnitt des Proteins MeCP2 (methyl-CpG binding protein 2) auf. Diese Proteine stehen u.a. im Zusammenhang mit dem Rett-Syndrom.
In dieser Arbeit wurde mittels Flüssigkeits-NMR-Spektroskopie die Struktur der MAR-bindenden Domäne von cMeCP2 (MAR- matrix attachment region) bestimmt. Der Vergleich mit der Struktur der sequenzidentischen Domäne rMeCP2 MBD ergibt eine gute Übereinstimmung mit geringen Unterschieden im C-terminalen Bereich von rMeCP2 MBD.

Weiterhin konnte NMR-spektroskopisch die Bindung der Proteindomäne an methylierte sowie nicht methylierte DNA nachgewiesen werden. Die beobachteten Änderungen der chemischen Verschiebungen bei Titration von nicht methylierter DNA legen nahe, daß bei Bindung der DNA weniger unstrukturierte Bereiche vorliegen als bei freiem cMeCP2 ARBD. Diese Ergebnisse, zusammen mit den Arbeiten unserer Kooperationspartner von der Universitätsklinik Eppendorf, Hamburg (Prof. Strätling und Mitarbeiter), bestätigen cMeCP2 ARBD als die minimal nötige Domäne des Proteins cMeCP2 für die Bindung an nicht methylierte DNA.

Methyl-CpG-binding protein 2 (MeCP2) is a multifunctional protein involved in the loop domain organization of chromatin, the structure of pericentromeric heterochromatin, and DNA methylation.
MAR-BD, a 125 amino acid residue domain of the chicken MAR-Binding Protein ARBP, exhibits more than 95 sequence identity with a N-terminal region of rat MeCP2 (rMeCP2). MAR-BD is the minimum domain of ARBP capable of binding mouse satellite DNA.
The present paper describes the solution structure determination of MAR-BD by multi-dimensional heteronuclear NMR spectroscopy. The global fold of this protein is very similar to that of rMeCP2 MBD and MBD1 MBD (the methyl-binding domain of rMeCP2 and of the human methylation-dependent transcriptional repressor, respectively) exhibiting a three-stranded antiparallel b-sheet and an a-helix a1. In the present paper, however, the existence of a helical coil á2/á3 in the C-terminal part of MAR-BD is shown in addition to the other structural elements. This helical coil exhibits some similarity with the helix-turn-helix-motifs frequently observed for DNA-binding proteins. Spectroscopic studies of the complex formed by MAR-BD and a 15 bp fragment of mouse satellite DNA reveals the involvement of the helical coil in the protein-DNA interaction. Furthermore, strong indications are given that amino acid residues close to the N- and C-terminus are also involved in this interaction.