Aktivierung und katalytischer Mechanismus von Glutamin-Amidotransferasen, untersucht an der Imidazolglycerinphosphat-Synthase aus Thermotoga maritima

Die funktionellen und strukturellen Grundlagen der allosterischen Aktivierung und des Katalysemechanismus der Imidazolglycerinphosphat-(IGP-)Synthase aus dem hyperthermophilen Bakterium Thermotoga maritima sollen durch eine Kombination von molekularbiologischen, biochemischen und strukturbiologischen Methoden untersucht werden. Die IGP-Synthase gehört zur Familie der Glutamin-Amidotransferasen, die die Amidogruppe des Glutamins auf spezifische Akzeptormoleküle übertragen und somit Stickstoff für eine Reihe von Reaktionen vor allem in der Aminosäure- und Nukleotidbiosynthese verfügbar machen. Die IGPSynthase aus T.maritima ist ein Bienzymkomplex (tHisF-tHisH) mit separaten Aktivitäten, wobei die Glutaminase-Untereinheit (tHisH) durch die ligandierte Synthase-Untereinheit (tHisF) allosterisch aktiviert wird. Die beiden Produkte der von tHisHtHisF katalysierten Reaktion stellen Zwischenstufen der Histidin- bzw. der Purinbiosynthese dar. Die mit der IGP-Synthase gewonnenen Ergebnisse sollen generelle Einblicke in die Katalyse- und Aktivierungsmechanismen sowie in die Evolution von Glutamin-Amidotransferasen ermöglichen.