Intrinsisch ungeordnete Proteine (IDPs) erfüllen wichtige biologische Funktionen, obwohl ihnen eine stabile 3D-Struktur fehlt. Diese Dissertation untersucht die strukturellen und dynamischen Eigenschaften des IDPs Yes-associated protein (YAP), eines zentralen Regulators des Hippo-Signalwegs. Im Fokus steht die TEAD-Bindedomäne von YAP (50–171), deren apo-Zustand und Rolle in der TEAD-Interaktion mithilfe der NMR-Spektroskopie analysiert werden. Die erste Studie liefert umfassende NMR-Signalzuordnung des Rückgrats und ausgewählter Seitenketten und zeigt dabei, dass im ungebundenen Zustand transiente sekundäre Strukturelemente vorhanden sind. Das Auftreten eines β-Strangs, einer α-Helix- und einer Ω-Schleife weisen darauf hin, dass der apo-Zustand nicht vollständig ungeordnet ist, sondern strukturelle Präformationen aufweist. Aufbauend darauf zeigt die zweite Studie, dass diese Elemente durch intramolekulare Wechselwirkungen stabilisiert werden. Paramagnetische Relaxationsverstärkung (PRE), selektive Seitenketten-NOEs und Diffusionsexperimente (DOSY) belegen, dass YAP kompakte Subzustände einnimmt, in denen die für die Bindung relevanten Elemente in räumliche Nähe gebracht werden. Diese Konformationen sprechen für einen Bindemechanismus basierend auf konformationeller Selektion anstelle eines induzierten Fits und sind sogar kompakter als der gebundene Zustand. Darüber hinaus eröffnet dieser kompakte Subzustand neue Ansatzpunkte für therapeutische Interventionen. Insgesamt liefert diese Arbeit die erste Charakterisierung des apo-Zustands von YAP auf atomarer Ebene und hebt die funktionale Bedeutung struktureller Präformation bei IDPs hervor. Sie stützt ein Kontinuumsmodell für die Funktion von Proteinen, in dem dynamische Unordnung wesentlich zur molekularen Erkennung und Regulation beiträgt.
Michael Feichtinger (Wed,) studied this question.