Überblick über das hTrxR-Dimer (grau) mit gebundenem hTrx1 (blau). FAD ist in gelb gezeigt, das N-terminale Redoxzentrum in rot. Verschiedene Positionen des C-terminalen Arms sind in pink, orange und grün dargestellt.

Das homodimere NADPH-abhängige Flavoenzym Thioredoxinreduktase (hTrxR1) ist im Menschen eines von nur 25 Selenocystein-haltigen Enzymen und an zahlreichen redoxassoziierten Prozessen beteiligt. Man findet es in vielen Tumoren hochreguliert, deshalb ist es im Fokus vieler Forschungsgruppen.
Nachdem es der Arbeitsgruppe um Frau Prof. Becker vor 4 Jahren gelungen ist, Kristalle dieses Enzyms zu erhalten, konnte aus der daraus abgeleiteten Struktur ein Vorschlag erarbeitet werden, wie das Enzym sich beim Elektronentransport bewegt: es findet eine Umlagerung des C-terminalen Arms, der das Selenocystein beinhaltet, statt.
Nun konnte Frau Beckers Team kürzlich einen noch detaillierteren Einblick in das Enzym erhalten. Durch geschickte Wahl verschiedener Mutanten konnte ein Kristallkomplex der hTrxR1 mit ihrem Hauptsubstrat, dem Thioredoxin, erhalten werden. Dieser untermauert die These des beweglichen C-terminalen Arms, im übrigen Bereich beider Proteine findet auf molekularer Ebene kaum Bewegung statt. Wichtige Aminosäurereste, die an der Bindung zwischen TrxR und Trx beteiligt sind, wurden durch gezielte Mutagenesen bestätigt und runden so das Bild der Interaktion ab. Somit kann diese Komplexstruktur als Grundlage für gezielte Medikamentenentwicklung vor allem im Bereich der Krebstherapie dienen.

Kontakt:
Prof. Dr. Katja Becker, Biochemie der Ernährung des Menschen