Expression, Purification and Characterisation of Tryptophan Hydroxylases

Ekspression, oprensning og karakterisering af tryptophanhydroxylaser Projektet omhandler enzymet tryptophanhydroxylase (TPH). Dette enzym katalyserer det første og hastighedsbestemmende trin i biosyntesen af signalstoffet serotonin (5-hydroxytryptamin). TPH er et jernholdigt enzym der vha. jernet og co-substratet tetrahydrobiopterin spalter dioxygen (O2) så det ene oxygen-atom indsættes i aminosyren tryptophan. Der findes to forskellige former af TPH: TPH-1 findes flere forskellige steder i kroppen, mens TPH-2 findes i hjernen hvor det har afgørende betydning for mængden af serotonin i hjernen. Unormalheder i serotonins funktion som signalstof i hjernen, menes at spille en rolle i flere psykiske lidelser såsom depression, obsessiv-kompulsiv lidelse (OCD) og skizofreni. Flere varianter af TPH er fremstillet i Escherichia coli og der er udviklet en simpel metode til at oprense store mængder aktivt TPH fra disse bakterier, så det kan undersøges ydereligere. TPH varianterne er yderligere undersøgt med henblik på at klarlægge substratbindingsegenskaberne og enzymets 3-dimensionelle struktur. Det er vist at substratbindingsevnen af TPH-1 og TPH-2 er væsentlig forskellig for substraterne tetrahydro-biopterin og O2. Denne opdagelse er meget vigtig for udvikling af lægemidler, som individuelt kan regulere TPH-1s eller TPH-2s enzymaktivitet. Desuden er det vist, at tryptophan binder til TPH før tetrahydrobiopterin og O2. Den 3-dimensionelle struktur af TPH-1 er bestemt ved brug af røntgenkrystallografi. Denne struktur er af stor betydning for en øget forståelse af dette vigtige enzym.