Strukturrelle undersøgelser af Sor1lin Receptorer, Symbiose og Protein Syntese Søren Thirup [email protected] Forskerparken, Bygn3130, rum 2.07 Øvrige medarbejdere: 2 postdocs, 2 TAP, 1 ph.d. studerende, 3 speciale/kandidatstuderende, 2 bachelorstuderende Molekylærbiologi: Ja Molekylær medicin: Ja Bioteknologi: Nej Figur 1. Receptor kompleksdannelse som respons på 1lstedeværelse af proNGF (Sor1lin and p75NTR) og NGF (TrkA and p75NTR). Cellerne udksiller både proNGF og maturt NGF. Når proNGF ikke binder 1l Sor1linp75NTR heterodimeren, kan den konverteres 1l maturt NGF, som eUerfølgende kan danne kompleks med TrkA og p75NTR. Figurtekst Baggrund: Sor:lin receptorer. Sor1liner er en familie på 5 receptorer som hovedsageligt udtrykkes i centralnerve systemet hvor de er involveret både i signalering og sortering fra transGolgi netværket 1l celle overfladen. Sor1lin receptorerne er gene1sk associeret 1l en række sygdomme f.x Alzheimers, type II diabetes og bipolære lidelser. Det er blevet påvist at Sor1lin sammen med proNGF kan inducere apoptose i neurale celler (Figur 1). Strukturen af sor1lin er blevet bestemt i kompleks med neurotensin (Figur 2). Baggrund: Symbiose LysM domænet er et lille protein domæne på ca. 50 aminosyrer. Det findes både i bakterielle og eukaryote proteiner og det er blevet påvist at være kulhydrat bindende. I planter optræder LysM domænet i receptorer involveret i immunresponsen eller i etablering af symbiose mellem kvælstof fikserende bakterier og bælgplanter. Bakterielle LysM proteiner er oUe involveret i pep1doglykan syntese eller i remodellering af cellevæggen. Baggrund: Protein syntese I protein syntesen transporteres aminoacyleret tRNA 1l ribosomet bundet 1l GTP ak1veret elongeringsfaktor Tu. Ved binding af korrekt aatRNA 1l ribosomet hydrolyseres GTP 1l GDP og inak1veret EFTu frigives. Ved hjælp af elongerings faktor Ts reak1veres EFTu via et antal intermediære komplekser (Figur 3) Teknikker: Kloning og ekspression i E.coli, gær, HEK293celler og insektceller. Oprensning af protein (FPLC, HPLC) 1l funk1onel og strukturel karakterisering, Måling af affinitet vha ITC (isothermal 1tra1on calorimetry), SPR (surface plasmon resonance) og MST (MicroScale termophorese).Homology modellering og docking af ligander. Krystallisa1on og røntgen struktur bestemmelse, hvor dataindsamling foregår ved synchrotroner i Frankrig, Tyskland, Schweitz og Sverige. I sor1lin projektet arbejder vi sammen med Prof. C.M.Petersen på Inst. for Biomedicin,AU, hvor der anvendes bl.a gær 2hybrid screening, immunoprecipitering mm. LysM projekterne foregår i samarbejde med Prof. Jens Stougaard, MBG. Projekter: Udførelse og funk1onel karakterisering af punktmuta1on i human Sor1lin. Krystallisa1on og struktur bestemmelse af sor1lin i kompleks med pep1der. Krystallisa1on og strukturbestemmelse af et kompleks af E. coli EFTu:EFTs:ppGDP. Expression og oprensning af extracellulære domæne af LysM receptor like kinases fra Lotus Japonicus Figur 2. Øverst til venstre: ESRF synkrotronen i Grenoble der anvendes til dataindsamling. Øverste i midten: Krystaller af NlpC/P60 endopeptidasen fra T.thermophilus (Wong and Blaise, (2013)). Øverst til højre: Krystal strukturen af Sortilin(blå/grøn overflade) med bundet Neurotensin (pink) (Quistgaard et al. (2009)). Til højre: krystal strukutren af en L,D-transpeptidase fra B.subtilis. Figur 3. Elongerings faktor Tu’s funktionelle cyclus. Udskiftning af nukleotid katalyseres af EF-Ts. Elongeringscycklen kan inhiberes af ppGDP der forhindrer dissociation af de to elongeringsfaktorer. (Figur: M.G.Jeppesen) www.bioxray.au.dk www.mind.au.dk www.carb.dk Referencer: “Sor1lin is essen1al for proNGFinduced neuronal cell death”. Nykjær et al., Nature. ,427 , 8438, (2004) “Ligands bind to Sor1lin in the tunnel of a tenbladed betapropeller domain”, Quistgaard et al., Nat Struct Mol Biol. 16, 968, (2009)