Papers by Stefan Gerhardt
Die bifunktionelle Dihydrofolatreduktase-Thymidylatsynthase (DHFR-TS) aus Soja (Glycine max.) wur... more Die bifunktionelle Dihydrofolatreduktase-Thymidylatsynthase (DHFR-TS) aus Soja (Glycine max.) wurde durch Optimierung der Expressionsbedingungen loslich uberexprimiert und uber Affinitats- und Gelpermeationschromatographie gereinigt. Durch die Konstruktion eines chimaren synthetischen Gens, bestehend aus A. thaliana DHFR und Z. mays Thymidylatsynthase (TS), wurde ein sehr gut losliches, enzymatisch aktives bifunktionelles Enzym uberexprimiert. Die chimare DHFR-TS wurde biochemisch charakterisiert und uber Ionenaustausch- und Gelpermeationschromatographie isoliert. In faktoriellen Screening-Experimenten konnten eine Anzahl an reproduzierbaren Kristallisations-bedingungen gefunden werden. Die Kristallstruktur von Transketolase (TK) aus Z. mays wurde durch Molekularen Ersatz gelost und damit erstmalig die Struktur einer pflanzlichen TK beschrieben. Ein Vergleich der Substrat-bindung zu bekannten Strukturen erlaubt eine genaue Untersuchung der Spezifitat als Voraussetzung fur ein ration...
Angewandte Chemie, 2015
Sirtuine spalten NAD+-abhangig Acylreste von Lysinen in Proteinen ab. Eine Fehlregulation von hum... more Sirtuine spalten NAD+-abhangig Acylreste von Lysinen in Proteinen ab. Eine Fehlregulation von humanem Sirt2 wurde mit der Entstehung von Krebs, entzundlichen und neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht, was es zu einem vielversprechenden Zielprotein fur die Wirkstoffforschung macht. Hier prasentieren wir die Entwicklung der ersten Sirt2-selektiven Affinitatssonde auf Basis einer Kristallstruktur von Sirt2 in Komplex mit einem optimierten Hemmstoff aus der Klasse der SirReals (“Sirtuin Rearranging Ligands”). Dieser zeigt verbesserte Wirkpotenz, Wasserloslichkeit und zellulare Wirksamkeit. Die langsame Dissoziation des Enzym-Sonden-Komplexes ermoglicht die Erschliesung neuer Anwendungsgebiete fur die SirReals, darunter biophysikalische Charakterisierungsmethoden, fragmentbasiertes Wirkstoffscreening und Pull-Down-Experimente. Dies macht unsere SirReal-Sonde zu einem wertvollen Werkzeug fur weiterfuhrende Studien in der Sirtuin-Biologie.
Angewandte Chemie
NADH:ubiquinone oxidoreductase, respiratory complex I, plays a central role in cellular energy me... more NADH:ubiquinone oxidoreductase, respiratory complex I, plays a central role in cellular energy metabolism. As a major source of reactive oxygen species (ROS) it affects ageing and mitochondrial dysfunction. The novel inhibitor NADH-OH specifically blocks NADH oxidation and ROS production by complex I in nM concentrations. Attempts to elucidate its structure by NMR failed. Here, we report by X-ray crystallographic analysis the structure of NADH-OH bound in the active site of a soluble fragment of complex I at 2.0 Å resolution. We have identified key amino acid residues specific and essential for binding NADH-OH. Furthermore, the structure sheds light on the specificity of NADH-OH towards the unique Rossmann-fold of complex I and indicates a regulatory role for mitochondrial ROS generation. In addition, NADH-OH displays a lead-structure for synthesis of a novel class of ROS suppressors.
The following versions of software and data (see references i ○) were used in the production of t... more The following versions of software and data (see references i ○) were used in the production of this report:
The following experimental techniques were used to determine the structure: X-RAY DIFFRACTION The... more The following experimental techniques were used to determine the structure: X-RAY DIFFRACTION The reported resolution of this entry is 2.10 Å. Percentile scores (ranging between 0-100) for global validation metrics of the entry are shown in the following graphic. The table shows the number of entries on which the scores are based. Metric Whole archive (#Entries) Similar resolution (#Entries, resolution range(Å)) Clashscore 141614 5710 (2.10-2.10) Ramachandran outliers 138981 5647 (2.10-2.10) Sidechain outliers 138945 5648 (2.10-2.10
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