Structural and spectroscopic characterization of the catalytic domain of human membrane type 1 matrix metalloproteinase

In dieser Arbeit wird ein Mitglied dieser Proteinfamilie, die Typ 1 Membran Metalloproteinase (MT1-MMP oder MMP-14) untersucht. Dazu wurden vier Herangehensweisen entwickelt, um die enzymatische Aktivität von MT1-MMP besser verstehen zu können. Die Bandbreite der Methoden erstreckt sich von detaillierten Strukturanalysen des aktiven Zentrums mit Hilfe von Röntgen Kristallstrukturanalyse, bis hin zu Untersuchungen der enzymatischen Aktivität bei der die Substrataufnahme des Proteins im Detail untersucht wurde. In den letzten beiden Kapiteln werden abschließend drei neue spektroskopische Herangehensweisen zur Untersuchung der katalytischen Aktivität von MT1-MMP beschrieben. Bei der ersten dieser Methoden handelt es sich um Hochdruckspektroskopie gekoppelt mit einer externen Störung (z. B. durch Temperatur), die es erlaubt das Verständnis, welches dem katalytischen Mechanismus der Metalloproteasen im Bezug auf Löslichkeitsverhalten, Energie- und Volumenänderungen zugrunde liegt besser zu verstehen.In this thesis one member of this family, the membrane type 1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP or MMP-14) is examined. Four general approaches were employed to better understand the enzymatic activity of MT1-MMP. These are described in the chapters 2 to 5, each representing a self-contained study. These range from detailed structural analysis of the active site of the protein using Xray crystallography, to new assays for enzymatic activity where substrate delivery to the protein is tightly controlled. In the final two chapters three new spectroscopic approaches for studying the catalysis of MT1-MMP are described. The first of these is high pressure spectroscopy which allows solvation, energetics and volume changes to be study in detail