Die Reifungsproteasen der Hydrogenasen
b'[NiFe]-Hydrogenasen sind weitverbreitete Enzyme, deren gro\\xdfe Untereinheiten ein Metallzentrum enthalten, welches aus einem Nickel- und einem mit drei niedermolekularen Liganden, einem CO und zwei CN, koordinierten Eisenatom besteht. Nach Expression der sie kodierenden Gene durchlaufen die gro\\xdfen Untereinheiten einen komplexen posttranslationalen Reifungsprozess, in dessen Verlauf das [NiFe]-Zentrum schlie\\xdflich assembliert wird. Der letzte Schritt der Reifungskaskade besteht in der proteolytischen Entfernung eines C-terminalen Peptids durch eine spezifische Reifungsprotease, was das Metallzentrum ins Innere des Proteins bringt. Diese besitzt eine Metallbindestelle, die von drei konservierten Resten ausgebildet wird. \\nZiel dieser Arbeit war es den Katalysemechanismus dieser Proteasen aufzukl\\xe4ren und Reste bzw. Motive oder Bereiche im Substratprotein und in der Protease ausfindig zu machen, die an der Substratbindung beteiligt sind. Im Rahmen dieses Unterfangens konnten folgende Ergebnisse erzielt werden:\\n\\n1. Die Metallbindestelle der spezifischen Reifungsprotease dient zur Erkennung des Nickels im Vorl\\xe4uferprotein der gro\\xdfen Untereinheit und stellt gleichzeitig auch das aktive Zentrum des Enzyms dar.\\n2. Der N-terminale Rest der Schnittstellenregion spielt keine Rolle f\\xfcr die Prozessierung durch die Protease; seine Funktion liegt im Protonentransfer von und zum aktiven Zentrum.\\n3. Der C-terminale Schnittstellenrest wirkt als \\u201eHebel\\u201c, der den C-Terminus in der richtigen Position h\\xe4lt und damit die korrekte Faltung des Proteins sicherstellt. Diese ist Voraussetzung f\\xfcr die Substraterkennung durch die Protease, die damit konformationsabh\\xe4ngig ist.\\n4. Die Deletion der letzten 26 Aminos\\xe4uren des C-Terminus von HycE resultiert in einer unl\\xf6slichen Varianten, die nur noch in der Membranfraktion zu finden ist. Dabei unterliegt diese Variante ebenfalls einem raschen Abbau, der auf eine Konformations\\xe4nderung hindeutet.\\n5. HycH scheint die vorzeitige Bindung von HycG, der kleinen Untereinheit der Hydrogenase 3, an HycE, der gro\\xdfen Untereinheit der Hydrogenase 3, zu verhindern.\\n\\nMit Hilfe der erhaltenen Ergebnisse konnten zwei m\\xf6gliche Katalysemechanismen f\\xfcr die Reifungsproteasen postuliert werden. Desweiteren konnte eine potentielle Rolle des C-Terminus in der Substraterkennung durch die Protease dargestellt werden und schlie\\xdflich auf eine m\\xf6gliche Funktion des HycH-Proteins hingewiesen werden.'