AG Höppner

Projekte

Die Forschung der Arbeitsgruppe von Dr. Höppner beschäftigt sich mit strukturbiologischen Aspekten von Proteinen und der In-vitro-Charakterisierung von Proteasen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf den SPP/SPPL- Proteasen. Diese Proteasen schneiden ihre Substrate innerhalb der hydrophoben Bereiche der zellulären Membranen, da ihre aktiven Zentren in diesem Bereich lokalisiert sind. Die Enzyme weisen jedoch sowohl intrazellulär als auch extrazellulär hydrophile Domänen auf. Das Zusammenspiel dieser verschiedenen Domänen in Bezug auf Substraterkennung und Regulation aufzuklären ist unser vorrangiges Ziel.

3D Struktur der SPP/SPPL Proteasen

Hoeppner et al., FEBS, Oct2023, doi:10.1111/febs.16968
Für die SPP/SPPL-Familie in Säugetieren sind experimentelle 3D-Strukturen derzeit nicht verfügbar. Die Erforschung dieser Proteasen stützt sich daher noch ausschließlich auf KI-generierte Vorhersagen. Um ihre einzigartigen Merkmale zu verstehen, ist die Aufklärung der strukturellen Details von SPP/SPPL-Proteasen daher entscheidend. Zudem bildet die Kenntnis experimentell ermittelter hochauflösender 3D-Strukturen die Grundlage für strukturbasierte Wirkstoffentwicklung und für ein umfassendes Verständnis der Substraterkennung und Spaltungsmechanismen. Zukünftig soll durch die Kenntnis der 3D-Strukturen die Identifizierung von Substraten erleichtert und ein umfassender Einblick in die molekularen Spaltmechanismen sowie die physiologischen Funktionen dieser Protease-Familie ermöglicht werden.

In-vitro-Charakterisierung der SPP/SPPL-Proteasen

Die Vertreter der SPP/SPPL-Proteasefamilie sind intramembrane Aspartylproteasen, die ähnlich den Presinilinen ihre Transmembransubstrate innerhalb der hydrophoben Membranbereiche spalten, und sind in verschiedene pathophysiologische Prozesse involviert. Die Identifizierung von Substraten und das Verständnis der Spaltmechanismen stellt jedoch eine große Herausforderung dar.

Unser Ziel ist es daher, Assay-Systeme zu entwickeln, die eine In-vitro-Charakterisierung der SPP/SPPL-Proteasen zulassen und eine uneingeschränkte Untersuchung von Substraterkennung und enzymatischer Kinetik ermöglichen. Diese Assay-Systeme werden künftig zur Identifizierung von Komplexpartnern, der Bestätigung von Substraten, Mutagenese-Studien und der Charakterisierung von Inhibitoren beitragen. Dadurch können komplexe molekulare Interaktionen entschlüsselt, die Arzneimittelentwicklung vorangetrieben und das umfassende Verständnis von Enzymfunktionen in einer kontrollierten Umgebung gefördert werden.

Forschungsförderung

Intramurale Forschungsförderung, Projektförderung, Medizinische Fakultät der Universität Augsburg – Förderung seit 2023

Publikationen

2023 | 2009 | 2006 | 2005

2023

Hoeppner Sabine, Schröder Bernd, Fluhrer Regina. Structure and function of SPP/SPPL proteases: insights from biochemical evidence and predictive modeling. https://doi.org/10.1111/febs.16968
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2009

Godemann Robert, Madden James, Krämer Joachim, Smith Myron, Fritz Ulrike, Hesterkamp Thomas, Barker John, Höppner Sabine, Hallett David, Cesura Andrea, Ebneth Andreas, Kemp John. Fragment-based discovery of BACE1 inhibitors using functional assays. https://doi.org/10.1021/bi901061a
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2006

Larivière Laurent, Geiger Sebastian, Hoeppner Sabine, Röther Susanne, Sträßer Katja, Cramer Patrick. Structure and TBP binding of the Mediator head subcomplex Med8–Med18–Med20. https://doi.org/10.1038/nsmb1143
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2005

Baumli Sonja, Hoeppner Sabine, Cramer Patrick. A conserved mediator hinge revealed in the structure of the MED7·MED21 (Med7·Srb7) heterodimer. https://doi.org/10.1074/jbc.m413466200
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Meinhart Anton, Kamenski Tomislav, Hoeppner Sabine, Baumli Sonja, Cramer Patrick. A structural perspective of CTD function. https://doi.org/10.1101/gad.1318105
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Hoeppner Sabine, Baumli Sonja, Cramer Patrick. Structure of the Mediator subunit cyclin C and its implications for CDK8 function. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2005.05.041
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Höppner Christoph, Carle Anna, Sivanesan Durga, Hoeppner Sabine, Baron Christian. The putative lytic transglycosylase VirB1 from Brucella suis interacts with the type IV secretion system core components VirB8, VirB9 and VirB11. https://doi.org/10.1099/mic.0.28326-0
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