R¨ontgenkristallographische und biochemische Untersuchungen des βAmyloid-Precursorproteins (APP) aus der Alzheimer-Krankheit und der Carboxypeptidase N (CPN) Cora Keil Technische Universit¨at Mu¨nchen Max-Planck-Institut fu¨r Biochemie Abteilung Strukturforschung R¨ontgenkristallographische und biochemische Untersuchungen des βAmyloid-Precursorproteins (APP) aus der Alzheimer-Krankheit und der Carboxypeptidase N (CPN) Cora Keil Vollst¨andiger Abdruck der von der Fakult¨at fu¨r Chemie der Technischen Universit¨at Mu¨nchen zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Naturwissenschaften genehmigten Dissertation. Vorsitzender: Univ.-Prof. Dr. Steffen Johannes Glaser Pru¨fer der Dissertation: 1. apl. Prof. Dr. Dr. h.c. Robert Huber, i.R. 2. Univ.-Prof. Dr. Johannes Buchner Die Dissertation wurde am 24.10.2006 bei der Technischen Universit¨at Mu¨nchen eingereicht und durch die Fakult¨at fu¨r Chemie am 12.12.2006 angenommen. Per aspera ad astra“ ” Seneca Meiner Familie mit Lorenz Danksagung Die vorliegende Arbeit wurde in der Zeit von August 2003 bis Oktober 2006 in der Abteilung fu¨r Strukturforschung am Max-Planck-Institut fu¨r Biochemie in Martinsried unter der Leitung von Professor Dr. Dr. Robert Huber angefertigt. Ich m¨ochte mich an dieser Stelle bei Herrn Professor Dr. Dr. Robert Huber fu¨r das fortw¨ahrende InteresseanmeinerArbeitbedanken.DiegroßeFreiheitbeiderBearbeitungderThemenunddie Bereitstellung hervorragender, wissenschaftlicher Arbeitsbedingungen habe ich sehr genossen. Ein ebenso großer Dank gilt Herrn Professor Dr. Wolfram Bode fu¨r seine stete Diskussions- bereitschaft, seine Unterstu¨tzung und die vielen anregenden Gespr¨ache. Dies hat zu einer sehr angenehmen Arbeitsatmossph¨are beigetragen. Herrn Professor Dr. Reinhard F¨assler sei fu¨r die freundliche Aufnahme in seinen Arbeitskreis der molekularen Medizin ab Januar 2006 gedankt. Bei Herrn Dr. Manuel Than bedanke ich mich fu¨r die Zusammenarbeit rund um die APPs und fu¨r seine Einfu¨hrung in die Kristallographie. Herrn Professor Dr. Ervin Erdos und Herrn Professor Dr. Randal Skidgel, Departments of Phar- macology and Anesthesiology, University of Illinois, College of Medicine at Chicago, USA danke ich fu¨r die Pr¨aparation der CPN1. Ein ganz besonderer Dank gilt Charlotte Ungewickell fu¨r die KristallisationderCPN1sowieDr.KlausMaskosfu¨rdieUnterbreitungdesPhasierungsproblems. Meinen zahlreichen Laborkollegen danke ich fu¨r die vielen unterhaltsamen Stunden an der bench und teilweise außerhalb des Labors. Insbesondere nennen m¨ochte ich Dr. Tobias Krojer, Dr. Dorota Ksiazek, Dr. Magda Wisniewska, Dr. Kerstin Rohr, Dr. Katja Wenig und Dr. Stefan Henrich. Ebenso sei meinen Bu¨rokollegen gedankt, Dr. Rainer Friedrich, Dr. Michael Engel, Dr. Peter G¨ottig, Anna Tochowicz, Mekdes Debela und Dr. Susanne Stanitzek. Renate Ru¨ller, Monika Schneider und Sylvia Zehner waren mir stets eine große Hilfe bei der Be- w¨altigung bu¨rokratischer Probleme, Werner Dersch und Ottmar Paul haben mir bei technischen Problemen jedweder Art stets schnell und kompetent weiterhelfen k¨onnen. Bedanken m¨ochte ich mich auch bei Dr. Gleb Bourenkov fu¨r die Hilfe bei Arbeiten am Synchrotron und Herrn Dr. Hans Bartunik fu¨r die Bereitstellung der Infrastruktur an der Max-Planck-Beamline BW6 am deutschen Elektronen-Synchrotron. Herrn Dr. Karl-Heinz Mann und Reinhard Mentele m¨ochte ich fu¨r die Edman-Sequenzierungen danken, Elisabeth Weyher fu¨r die Durchfu¨hrung der Mas- senspektrometrie und die freundliche Einweisung in die Methode des Circular Dichroismus und Valerie Grimminger von der Technischen Universit¨at Mu¨nchen danke ich fu¨r die Durchfu¨hrung der Experimente zur Ultrazentrifugation. AußerhalbderArbeitm¨ochte ichmichbeimeinenFreundenfu¨rihre Geduldunddas Verst¨andnis bedanken, dass sie mir w¨ahrend meiner Doktorarbeit entgegengebracht haben. Dieser Dank gilt ganz besonders meinen Unim¨adels“ Doris Hangel, Simone Hess und Sonja Meixlsperger, die alle ” H¨ohen und Tiefen dieser Arbeit miterlebt haben. Ganz herzlich m¨ochte ich mich auch bei meiner Mutter bedanken, die immer an mich geglaubt hat und mich zusammen mit meinem Großvater auf meinem Weg stets wohlwollend unterstu¨tzt und begleitet hat. Nicht zuletzt m¨ochte ich Lorenz von Herzen danken fu¨r das große Verst¨andnis, die Unterstu¨tzung und Aufmunterung auf dem Weg zu den Sternen. I II