Die vorliegende Arbeit umfaßt
röntgenstrukturanalytische und biochemische Untersuchungen zur
Substratbindung und zum Katalysemechanismus der humanen
Arylsulfatase A (ASA) sowie zu den Eigenschaften einer ASA-Mutante,
welche im Zusammenhang mit einer lysosomalen Speicherkrankheit
steht. Die Strukturen zweier ASA-Substrat-Komplexe werden
vorgestellt. Hierfür wurden zwei Enzym-Substrat-Komplexe aus
katalytisch inaktiven ASA-Mutanten und dem synthetischen Substrat
der ASA erzeugt. Die aus der Röntgenstrukturanalyse erhaltenen
Strukturdaten dienen als Grundlage dafür, die Rolle der einzelnen
funktionellen Gruppen des aktiven Zentrums innerhalb des
Mechanismus von Substratbindung und Katalyse der
Sulfatesterspaltung zu diskutieren. Außerdem wird die Untersuchung
zur Stabilität der Wildtyp-ASA im Vergleich zu einer Mutante
vorgestellt, welche einen Großteil der Fälle einer bestimmten
lysosomalen Speicherkrankheit, der metachromatischen
Leukodystrophie, verursacht. Um den ursächlichen! , strukturellen
Zusammenhang zwischen der Mutation und der erhöhten Sensitivität
gegenüber Proteinasen herzustellen, wurde die ASA-Mutante
röntgenstrukturanalytisch untersucht. Die Oligomerisierung der
ASA-Mutante ist gestört, wodurch eine Spaltstelle für die
Proteinase Cathepsin L zugänglich gemacht wird und ein Abbau der
Mutante erfolgt, was zum Krankheitsbild der metachromatischen
Leukodystrophie führt
