Helmholtz-Gemeinschaft

Ergebnisse & Diskussion
werden. Dies machte eine weitergehende Analyse der Lysinreste der BAL notwendig um
potentielle Bindungspartner zu identifizieren. Die durchschnittlichen pK S -Werte der ε-Aminogruppen
von Lysinen liegen zwischen 9-9,5 (Hermanson, 1995), durch die Mikroumgebung
im Protein können die genauen pK S -Werte für die einzelnen Aminosäurereste jedoch variieren
(Eyzaguirre, 1996). Berechnungen mit dem Internetprogramm PROPKA 2.0 anhand der
3D-Struktur der BAL, ergaben für die oberflächenlokalisierten Lysinreste einen pK S -Wert
von > 9. Diese liegen somit bei einem Puffer-pH von 8 vorwiegend protoniert und somit
unreaktiv vor (Tabelle 14).
Tabelle 14: pK S -Werte aller 11 Lysinreste eines Monomers der BAL (Berechnung mit PROPKA 2.0).
Lysinposition: 16 66 127 203 221 265 348 363 381 408 464
pK S : 10,08 10,38 6,93 10,43 9,31 10,50 10,43 10,08 10,36 10,29 9,64
Bei der PROPKA Berechnung der pK S -Werte fällt auf, dass ein eigentlich im Zentrum des
Enzyms liegender Lysinrest, das Lysin an Position 127 (Lys127) (Abb. 72 B) einen
niedrigeren pK S von etwa 6,9 besitzt. Bei einem Puffer-pH von 8 sollte die ε-Aminogruppe
des Lys127 überwiegend deprotoniert vorliegen, was die Wahrscheinlichkeit der Bildung von
Schiffbasen erhöht. Während bei pH 6 der Anteil protonierter ε-Aminogruppen überwiegt und
so die Schiffbasenbildung unwahrscheinlicher wird.
Die Lys127 aller vier Ketten sind in der Nähe der Kontaktflächen der Monomere angeordnet
und stehen sich genau gegenüber (Abb. 72 C). Eine Anlagerung der Aldehyde an dieser
Position könnte zu entscheidenden strukturellen Veränderungen führen, welche die
Inaktivierung der BAL durch die Aldehyde erklären könnte. Zwar ist auch in der BFD ein
Lysinrest pro Monomer im Zentrum der BFD (Lysin 124) an den Kontaktflächen der
einzelnen Monomere orientiert (Abb. 72 A) und besitzt einen ähnlichen pK S wie Lys127 der
BAL, wenn jedoch die veröffentlichte Kristallstruktur die tatsächliche Situation in wässriger
Lösung darstellt, ist dieses Lysin nicht zugänglich für das Lösungsmittel und kann daher von
den aromatischen Aldehyden nicht erreicht werden. Die BAL ist laut der Kristalldaten an den
Kontaktflächen nicht so kompakt wie die BFD und es scheint eine Öffnung im Zentrum der
BAL zu geben (vgl. Abb. 72 A und B). Lys127 ist somit theoretisch Lösungsmittel- und damit
auch für die Aldehyde zugänglich.
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