Das Protein Hsp90 ist ein molekulares Chaperon, dass an der Aktivierung von essentiellen zellulären Proteinen wie den Signaltransduktionskinasen Src und Raf, den Transkriptionsfaktoren Hsf und p53, sowie Steroidhormonrezeptoren beteiligt ist. Mehr als 150 Hsp90-abhängige Substratproteine konnten bis heute identifiziert werden, deren Aktivierung vermutlich durch Multiproteinkomplexe bestehend aus Hsp90, p23/Sba1, Hop/Sti1 und FKBP51 erfolgt. In der vorliegenden Arbeit wurde die ATP-Hydrolyse durch das molekulare Chaperon Hsp90 untersucht, da diese für die Aktivierung der Substrate erforderlich ist. Dabei stellte sich heraus, dass der dimere Assoziationsgrad von Hsp90 für die effiziente Hydrolyse von ATP unerlässlich ist. Einer der Gründe dafür ist, dass die N-terminalen Domänen des dimeren Proteins während eines ATPase-Zyklus transient dimerisieren und dabei ihre ATPase-Aktivität stimulieren. Als wichtiger Bereich zur Vermittlung dieser Interaktion wurden die ersten 24 Aminosäuren von Hsp90 identifiziert. Das Protein Sti1, das die ATPase von Hsp90 inhibiert, wurde als kompetitiver Inhibitor identifiziert und diese Wirkung darauf zurückgeführt, dass die N-terminale Dimerisierung in seiner Anwesenheit verhindert wird. Das Protein Sba1 dagegen inhibiert die ATPase von Hsp90, indem es mit dem transienten N-terminal dimerisierten Zustand interagiert und die Hydrolyserate dadurch verringert. Die Interaktionsweise dieser Proteine zeigt – in Kombination mit den Multiproteinkomplexen, die bei der Prozessierung von Substraten gefunden werden – wie der Austausch der einzelnen Komponenten dieser Mutliproteinkomplexe durch die Konformationsänderungen im Protein Hsp90 während der ATP-Hydrolyse reguliert werden könnte. Dadurch sind Schlüsse auf die Substratprozessierung von Hsp90 möglich.     «

Das Protein Hsp90 ist ein molekulares Chaperon, dass an der Aktivierung von essentiellen zellulären Proteinen wie den Signaltransduktionskinasen Src und Raf, den Transkriptionsfaktoren Hsf und p53, sowie Steroidhormonrezeptoren beteiligt ist. Mehr als 150 Hsp90-abhängige Substratproteine konnten bis heute identifiziert werden, deren Aktivierung vermutlich durch Multiproteinkomplexe bestehend aus Hsp90, p23/Sba1, Hop/Sti1 und FKBP51 erfolgt. In der vorliegenden Arbeit wurde die ATP-Hydrolyse durc...     »

The protein Hsp90 is a molecular chaperone that promotes the activation of essential cellular proteins, like the signal transduction kinases Src and raf, the transcription factors Hsf and p53, and the steroid hormon receptors. More than 150 Hsp90-dependent substrates have been identified to date. Their activation is achieved by complex multi-protein assemblies based on the proteins Hsp90, p23/Sba1, Hop/Sti1 and FKBP51. In this thesis the main topic was the ATP hydrolysis by Hsp90, as this reaction has been found to be required for the activation of substrate proteins. Findings showed that the association to dimers is of crucial importance for the efficient hydrolysis. One of the reasons is that the N-terminal domains of the dimeric protein associate during the ATPase cycle transiently and cross-stimulate their ATPase activities. The first 24 amino acids of the protein were identified as important interaction site for this reaction. The protein Sti1 – known to inhibit the ATPase activity of Hsp90 – was identified as competitive inhibitor and its effect on Hsp90 was elucidated, as in its presence the N-terminal dimerisation of Hsp90 is strongly inhibited. The protein Sba1 in contrast inhibits the ATPase of Hsp90 by interacting with the transient N-terminal dimerised state and thereby slows the turnover of Hsp90. The way of interaction of these proteins shows – in combination with the known multi-protein complexes involved in substrate processing – how the exchange of components of these complexes is regulated by the conformational changes in the protein Hsp90 during the ATP hydrolysis reaction. This allows to speculate on the processing of substrates by Hsp90.     «

The protein Hsp90 is a molecular chaperone that promotes the activation of essential cellular proteins, like the signal transduction kinases Src and raf, the transcription factors Hsf and p53, and the steroid hormon receptors. More than 150 Hsp90-dependent substrates have been identified to date. Their activation is achieved by complex multi-protein assemblies based on the proteins Hsp90, p23/Sba1, Hop/Sti1 and FKBP51. In this thesis the main topic was the ATP hydrolysis by Hsp90, as this reacti...     »