Zeitaufgelöst und markerfrei gemessene ligandeninduzierte Konformationsänderungen von HSP90 – hin zu einem Konformationsaktivitätsscreening für die Wirkstoffentwicklung

• Published in: Angewandte Chemie Vol. 130; no. 31; pp. 10103 - 10108
• Main Authors: Güldenhaupt, Jörn, Amaral, Marta, Kötting, Carsten, Schartner, Jonas, Musil, Djordje, Frech, Matthias, Gerwert, Klaus
• Format: Journal Article
• Language: English; German
• Published: Weinheim Wiley Subscription Services, Inc 26.07.2018
• Subjects: ATR-FTIR; Bindungskinetik; Biosensoren; Chemistry; HSP90; Hsp90 protein; Konformationsänderungen; Proteins
• ISSN: 0044-8249; 1521-3757
• DOI: 10.1002/ange.201802603

Während der frühen Medikamentenentwicklung ist die Untersuchung der Protein‐Liganden‐Wechselwirkungen von entscheidender Bedeutung. Die ATR‐FTIR‐Spektroskopie kann Protein‐Liganden‐Wechselwirkungen markerfrei mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung detektieren. Wir haben das Hitzeschockprotein HSP90, einen wichtigen molekularen Angriffspunkt für Medikamente, auf einem ATR‐Kristall immobilisiert und mit unserem neuartigen Ansatz eine ligandeninduzierte Sekundärstrukturänderung untersucht. Zwei spezifische Bindungsmodi von 19 Inhibitoren wurden analysiert. Unterschiedliche Bindungsmodi können zu unterschiedlicher Wirksamkeit und Spezifität verschiedener Medikamente führen. Darüber hinaus wurden die kobs‐Werte der Dissoziation der Liganden ermittelt. Die Ergebnisse werden durch Röntgenkristallographie für die Strukturänderung und SPR‐Experimente für die Dissoziationskinetik validiert, wobei unsere Methode sämtliche Daten in einem einzigen und einfachen Experiment liefert. IR‐Sensor für Protein‐Konformationsänderungen: Mit einem neuartigen Ansatz wurde eine ligandeninduzierte Sekundärstrukturänderung in HSP90 untersucht. Zwei spezifische Bindungsmodi von 19 Inhibitoren wurden analysiert. Die Methode liefert strukturelle und kinetische Daten in einem einzigen, simplen markerfreien Experiment.