Na-Methyl-Arginin als P1-Rest stellt ein kombiniertes „Prolin- und Arginin-Analogon“ dar und ermöglicht damit stabile Peptidmimetika mit hoher Affinität. Die Bindungsweise eines Thrombininhibitors mit dieser Aminosäure wurde im Rahmen dieser Arbeit untersucht. I-11 wurde mit humanem a-Thrombin kokristallisiert und die Kristallstruktur bis zu einer Auflösung von 1,8 Å bestimmt. Die vorliegende Struktur erklärt die stark reduzierte Reaktivität der Na-Methyl-Arginin–Xaa-Bindung, die auf der „Abstandshalter“-Wirkung der Methylgruppe und einer verzerrten katalytischen Triade beruht. Damit wurden nicht nur Informationen über die Wechselwirkungen innerhalb des I-11–Thrombin-Komplexes gewonnen, sondern auch gezeigt, daß die Methylierung eines basischen P1-Restes generell für den Entwurf relativ stabiler Mimeti-ka von Serinproteinase-Substraten und Inhibitoren geeignet ist. Die Staphylocoagulasen sind Proteine aus Staphylococcus aureus mit der Fähigkeit, menschliches Plasma gerinnen zu lassen. Sie bilden mit Prothrombin einen aktiven 1:1-Komplex, der unter Umgehung der physiologischen Gerinnungskaskade Fibrinogen spalten und damit Fibrin bil-den kann. Dafür ist, im Gegensatz zum normalen Aktivierungsmechanismus, keine proteolytische Spaltung von Prothrombin erforderlich. Es wurden im Rahmen dieser Arbeit die Kristallstrukturen eines aktiven STC-Fragments mit Thrombin und Präthrombin-2 bis zu einer maximalen Auflösung von 2,1 Å gelöst. STC besitzt eine bislang uncharakterisierte Struktur aus zwei a-helikalen Domänen, die mit der Faltung von Staphylokinase und Streptokinase nicht verwandt sind. Der bakterielle Kofaktor stabilisiert eine aktive Konformation in Prothrombin durch die Insertion seines N-Terminus in die Aktivierungstasche des Zymogens. Dies bestätigt die Molekulare-Sexualität-Hypothese. Diese Erkenntnisse könnten neue Therapien ermöglichen, die auf der Verhinderung schädlicher, durch bakterielle Kofaktoren induzierter Prozesse basieren. Die membranständige humane Serinproteinase MT-SP1 könnte direkte und indirekte Rollen in Zellwachstum und -migration sowie bei Angiogenese, Tumorwachstum und -progression spielen. Die Spezifität von MT-SP1 unterscheidet sich grundsätzlich von Trypsin, da MT-SP1 nicht unterschiedslos Peptidsubstrate nach zugänglichen Lysin- oder Argininresten spaltet, sondern zusätzliche Aminosäuren rund um die zu spaltende Peptidbindung erkennen muß. In dieser Arbeit wurden die Kristallstrukturen von der katalytischen Domäne von MT-SP1 mit Benzamidin (1,3 Å) und BPTI (2,9 Å) aufgeklärt. Die katalytische Domäne des menschlichen MT-SP1 besitzt die Faltung einer chymotrypsinartigen Serinproteinase, aber darüber hinaus einige charakteristische Eigenschaften wie die hydrophoben/sauren S2/S4-Bindetaschen und einen exponierten 60-loop, die die Substraterkennungs- und -bindungseigenschaften stark beeinflussen. Die Kristallstrukturen von MT-SP1 in Komplex mit den Inhibitoren Benzamidin und BPTI stellen einen ersten Schritt in die Richtung des Designs spezifischer Inhibitoren gegen dieses höchstwahrscheinlich an Tumorprozessen beteiligten Enzyms dar.     «

Na-Methyl-Arginin als P1-Rest stellt ein kombiniertes „Prolin- und Arginin-Analogon“ dar und ermöglicht damit stabile Peptidmimetika mit hoher Affinität. Die Bindungsweise eines Thrombininhibitors mit dieser Aminosäure wurde im Rahmen dieser Arbeit untersucht. I-11 wurde mit humanem a-Thrombin kokristallisiert und die Kristallstruktur bis zu einer Auflösung von 1,8 Å bestimmt. Die vorliegende Struktur erklärt die stark reduzierte Reaktivität der Na-Methyl-Arginin–Xaa-Bindung, die auf der „Abstan...     »