Molekulare Erkennung von Phosphaten in der Strukturbiologie

Die medizinisch‐chemische Forschung hat sich in den letzten Jahren Proteinen zugewandt, die wie Proteinkinasen und Proteinphosphatasen eine Phosphatbindungsstelle aufweisen. Dieser Aufsatz versucht, mithilfe von Datenbankrecherchen einen Überblick über die wichtigsten Prinzipien der molekularen Erkennung von Phosphatgruppen durch Enzyme zu geben. 3003 Kristallstrukturen von Proteinen mit gebundenem organischem Phosphat aus der RCSB‐Proteindatenbank wurden im Hinblick auf H‐Brücken zwischen Protein und Ligand untersucht. Die bekannten Bindungsmotive für Phosphate werden behandelt und Ähnlichkeiten bei der Komplexierung von Phosphaten durch synthetische Rezeptoren hervorgehoben. Eine Analyse der Häufigkeit, mit der spezifische Aminosäuren in unterschiedlichen phosphatbindenden Enzymklassen H‐Brücken eingehen, führt zu einer für die Enzymklasse charakteristischen Verteilung. Der Aufsatz zeigt, dass bei strukturbasierter Ligandenentwicklung und ‐optimierung die Umgebung der Phosphatbindungsstelle sorgfältig mitberücksichtigt werden sollte und weist gleichzeitig auf Alternativen hin, wie diese Bindungstaschen zu füllen sind.