RUB » Bibliotheksportal

Gerrit J. K. Praefcke

• Ziel der Arbeit war die Aufklärung des Mechanismus der Hydrolyse von GTP durch das humane Guanylat-bindende Protein 1 (hGBP1). Die Hydrolyse von GTP zu GMP erfolgt unter sequentieller Abspaltung der zwei Phosphatgruppen. Die spezifische Aktivität des Proteins nimmt aufgrund nukleotidabhängiger Oligomerisierung als Funktion der Konzentration zu. Die Dissoziationskonstanten der GuaninnukIeotide liegen im Bereich von 1 - 15 \(\mu\)M. Die Struktur von nukleotidfreiem hGBP1 und im Komplex mit einem GTP-Analogon wurde aufgeklärt und diente zum gezielten Entwurf von Punkt- und Deletionsmutanten, deren Nukleotidbindung und -hydrolyse untersucht wurde. Anhand der biochemischen und strukturellen Daten wird ein Modell des GTPase-Zyklus aufgestellt und hGBP1 in die Familie der Dynamin-verwandten GTP-bindenden Proteine eingeordnet. Die Identifizierung von dauerhaft aktiven und inaktiven Mutanten bildet den Ausgangspunkt für die Untersuchung der biologischen Funktion von hGBP1.
• The aim of this thesis was the identification of the mechanism of the hydrolysis of GTP to GMP by the human guanylate binding protein 1 (hGBP1). GTP is hydrolysed to GMP via the sequential cleavage of the two phosphate groups. Due to nucleotide dependent oligomerisation, the protein's specific activity increases with its concentration. The dissociation constants of the guanine nucleotides lie between 1 - 15 \(\mu\)M. The structure of nucleotide free hGBP1 and in complex with a GTP analogue have been determined and were used for the directed design of both point and deletion mutants. The nucleotide binding and hydrolysis of these mutants were analysed. Based on the biochemical and structural data a model for the GTPase-cycle of hGBP1 is proposed and hGBP1 is grouped into the family of dynamin-related GTP-binding proteins. The identification of permanently active and inactive mutants forms the basis for the identification of the biological function of hGBP1.