Helmholtz-Gemeinschaft

Ergebnisse & Diskussion
diese Weise kann Zeit und Material eingespart werden und Entwicklungsprozesse effizienter
gestaltet werden (Schmidt, 2008, Zavrel, 2009).
4.3.2 Hypothese: Inaktivierung durch Schiffbasenbildung
Alle bisherigen Ergebnisse deuten auf wenigstens eine Position im Enzym hin, an der die
aromatischen Aldehyde binden können und somit zur Einschränkung oder Verlust der
Aktivität führen. Des Weiteren deuten die verbesserten Stabilitäten bei Senkung des pH und
die hohe Reaktivierbarkeit auf die Bildung von Schiffbasen hin, welche über einen
nukleophilen Angriff freier Aminogruppen an die Carbonylgruppe des Aldehyds entstehen
(Abb. 59). Theoretisch sind für eine solche Schiffbasenbildung 12 Positionen denkbar, neben
dem N-Terminus sind in der BAL 11 Lysinreste pro Untereinheit enthalten.
4.3.2.1 Vergleichende Analyse der Lysinreste in BAL und BFD
Bei Stabilitätsuntersuchungen der Benzoylformiatdecarboxylase-Variante BFDH281A,
welche der BAL strukturell sehr ähnlich ist, konnte bei Inkubation über mehrere Tage keine
Inaktivierung beobachtet werden (Kapitel 4.1.7). Da BFD und BAL eine Vielzahl von
Lysinresten an der Enzymoberfläche, also lösungsmittelzugänglich, enthalten (BFD: 11;
BAL: 10 oberflächenexponierte Lysinreste pro Monomer), liegt die Vermutung nahe, dass
diese Lysine auch bei der BAL nicht nennenswert zur Inaktivierung beitragen (Abb. 71).
Abb. 71: Oberflächendarstellung der 3D-Struktur der BAL (links: PDB 2AG0) und der BFD (rechts: PDB
2v3w). Die einzelnen Monomere der BAL sowie der BFD sind in blau, gelb, grün und rosa dargestellt. Die
oberflächenlokalisierten Lysinreste für jeweils ein Monomer sind rot markiert. Ebenfalls in rot ist der im aktiven
Zentrum lokalisierte Kofaktor ThDP dargestellt (zusätzlich durch einen Pfeil markiert). Die Abbildungen wurden
mit dem Programm PyMOL erstellt.
Keiner der Lysinreste liegt unmittelbar in oder an den aktiven Zentren, weder in der BAL
noch in der BFD. Die Ausbildung von Schiffbasen mit Lysinresten, welche nur zu geringen
Konformationsänderungen am aktiven Zentrum führen, können demnach ausgeschlossen
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