Dokument: Entwicklung von Homologie-Modellen der Cytochrome P450 2A5 und 2A6

Titel:	Entwicklung von Homologie-Modellen der Cytochrome P450 2A5 und 2A6
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2246
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20020508-000246-1
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Stahl, Gunther [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 9,18 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Dr. h.c. Höltje, Hans-Dieter [Gutachter] Prof. Dr. Proksch, Peter [Gutachter]
Stichwörter:	Cytochrom, P450, CYP2A5, CYP2A6, Homologie-Modell, Xenobiotoka, Molecular Modelling, Metabolismus, 3D-QSAR, GROMACScytochrome, P450, CYP2A5, CYP2A6, homology model, xenobioticsmolecular modelling, metabolism, 3D-QSAR, GROMACS
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik
Beschreibung:	Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die Cytochrome P450 2A5 und 2A6 mit Hilfe von Molecular Modelling Methoden untersucht. Die Enzyme sind hochhomolog (Sequenzidentität: 87 %) und verfügen über ein sehr ähnliches Substratspektrum. Ziel war es die bekannten Unterschiede in der Substratspezifität auf Differenzen im Aufbau der aktiven Zentren zurückzuführen und so eine Vorhersage von Unterschieden bei der Verstoffwechselung von Substanzen zu ermöglichen. Auf Grund der besseren Datenlage wurde zunächst das Modell von CYP2A5 nach der Methode der Homologie-Modellierung erstellt. Als Vorbild diente die Kristallstruktur von CYP2C5, einem Cytochrom P450 der gleichen Familie. Das Modell erwies sich auch nach längeren Simulationen in einer Wasserbox als stabil. Zur Absicherung des Modells wurde das Verhalten verschiedener Substrate im aktiven Zentrum des Wildtyps und weiterer Punktmutanten von CYP2A5 in Moleküldynamik-Simulationen untersucht. Bei den Dynamiken konnten mehrere Hypothesen zum Umsetzungsmechanismus bei Cytochromen P450 bestätigt werden. Es wurden Kriterien festgelegt, die während der Dynamiken für eine erfolgreiche Umsetzung der Substrate erfüllt sein müssen. Das auffällige Verhalten einer weiteren Punktmutante gegenüber Testosteron konnte in dynamischen Rechnungen auf eine Vergrößerung des aktiven Zentrums zurückgeführt werden. Für eine, mit Hilfe des CYP2A5-Modells erstellte, Überlagerung von 28 Inhibitoren wurde ein 3D-QSAR-Modell berechnet, das mit einem kreuzvalidierten Korrelationskoeffizient von 0,92 ein gutes Ergebnis lieferte. Die Berechnung der Inhibitionsstärke einer weiteren Verbindung stimmte gut mit den experimentellen Ergebnissen überein. Aus dem CYP2A5-Modell konnte anschließend ein Modell von CYP2A6 abgeleitet werden. Auch dieses Modell war in längeren Simulationen stabil. Beim Vergleich der aktiven Zentren der Enzyme zeigte sich, dass durch Mutation einer Aminosäure im aktiven Zentrum die Wechselwirkungsmöglichkeiten mit einer benachbarten Aminosäure blockiert werden. Diese Aminosäure ist bei CYP2A5 als wichtiger Bindungspartner erkannt worden und steht in CYP2A6 nicht mehr zur Verfügung.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	08.05.2002
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	08.05.2002
Datum der Promotion:	08.05.2002