NMR-basierte Aufklärung der Strukturen von Ras-Bindedomänen und ihrer Wechselwirkungen mit den kleinen GTPasen H-Ras und Rap1A

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	29 January 2008
Referee:	Hans-Robert (Prof. Dr. Dr.) Kalbitzer
Date of exam:	22 December 2006
Institutions:	Biology, Preclinical Medicine > Institut für Biophysik und physikalische Biochemie > Prof. Dr. Dr. Hans Robert Kalbitzer
Keywords:	Magnetische Kernresonanz , Ras-Proteine , Docking , Strukturaufklärung , Bindestelle , Dreidimensionale NMR-Spektroskopie , AF6 , Byr2 , NMR , Ras-Bindedomänen , Docking , AF6 , Byr2 , NMR , ras-bindingdomains , Docking
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 570 Life sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	10665

Abstract (German)

In der vorliegenden Arbeit werden die dreidimensionalen NMR-Strukturen der Ras-Bindedomänen der Ras-Effektoren von AF6 und Byr2 vorgestellt. Ein weiterer wichtiger Teil der Arbeit befasst sich mit der NMR-basierten Berechnung von Komplexstrukturen der Ras-Bindedomäne von AF6 mit den beiden kleinen GTPasen H-Ras und Rap1A. Die dreidimensionale NMR-Lösungsstruktur der Ras-Bindedomäne von AF6 ...

Abstract (German)

In der vorliegenden Arbeit werden die dreidimensionalen NMR-Strukturen der Ras-Bindedomänen der Ras-Effektoren von AF6 und Byr2 vorgestellt. Ein weiterer wichtiger Teil der Arbeit befasst sich mit der NMR-basierten Berechnung von Komplexstrukturen der Ras-Bindedomäne von AF6 mit den beiden kleinen GTPasen H-Ras und Rap1A. Die dreidimensionale NMR-Lösungsstruktur der Ras-Bindedomäne von AF6 bildete die Grundlage für die Komplexstrukturrechnungen von AF6�H-Ras und AF6�Rap1A. Die Strukturen der beiden Ras-Bindedomänen AF6 und Byr2 zeigen sich in der Anordnung ihrer Sekundärstrukturelemente als weitgehend identisch mit den in ihrer dreidimensionalen Struktur bisher bekannten Rasbindedomänen. Moleküle dieser Gruppe sind von dem gemeinsamen Faltungsmotiv, dem Ubiquitin-Fold gekennzeichnet. Neben dem fünfsträngigen gemischten und antiparallelen beta-Faltblatt, welches durch zwei alpha-Helices ergänzt wird, befindet sich im Unterschied zu anderen Ras-Bindedomänen in AF6 eine n-terminale alpha-Helix. Außerdem sind die Sekundärstrukturelemente deutlich länger.
Die berechneten Komplexstrukturen der Ras-Bindedomäne von AF6 mit den beiden GTPasen H-Ras und Rap1A zeigen, wie AF6 mit seinen beiden Wechselwirkungspartnern über ein intermolekulares antiparalleles beta-Faltblattsystem interagiert.

Translation of the abstract (English)

In this thesis we determined the threedimensional structures of the ras-bindingdomains (RBD) of the ras-effectors AF6 and Byr2 based on NMR spectroscopic measurements. Based on the NMR-structure of AF6-RBD we determined the binding interfaces of the GTPases H-Ras and Rap1A. This experimentally derived knowledge was used for docking calculations of complexes between AF6-RBD and H-Ras and ...

Translation of the abstract (English)

In this thesis we determined the threedimensional structures of the ras-bindingdomains (RBD) of the ras-effectors AF6 and Byr2 based on NMR spectroscopic measurements. Based on the NMR-structure of AF6-RBD we determined the binding interfaces of the GTPases H-Ras and Rap1A. This experimentally derived knowledge was used for docking calculations of complexes between AF6-RBD and H-Ras and Rap1A.
Byr2-RBD and AF6-RBD belong to the ubiquitin superfold family already known from other Ras-binding domains. They contain a fivestranded mixed beta-sheet complemented by two alpha�helices. In addition to other known RBD structures we observe in case of AF6-RBD an addititional N-terminal alpha-helix and elongated secondary structure elements. Byr2-RBD exhibits an additional C-terminal alpha-helix.
We used chemical shift mapping to characterise the site-specific interaction of AF6-RBD with the GTPases H-Ras and Rap1A. After calculation of the AF6-RBD/H-Ras- and AF6-RBD/Rap1A-complex we could show, that the complex formation is similar to that of the other examined Ras-Binding domains.

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