Helmholtz-Gemeinschaft

Einleitung
Gewebe, wie z.B. Keimen oder Getreideschalen. In tierischen Geweben liegt es überwiegend
als Thiamindiphosphat vor (Pohl et al., 2002).
Abb. 6: Chemische Strukturen des ThDPs (nach Frank et al., 2007). A: ThDP in Lösung. B: Enzymgebundenes
ThDP in der typischen V-Konformation, welche durch Annäherung des N4’-Atoms des
Pyrimidinrings an das C2-Atom des Thiazoliumrings entsteht. Das Aminopyrimidin selbst liegt in der Imino-
Form vor. Das C2-Proton wird zunächst auf das N4’-Atom und anschließend auf einen konservierten
Glutamatrest (Glu) übertragen. C: Aktive Ylid-Form.
ThDP besteht aus drei Einheiten, einem 4´-Aminopyrimidin (im folgenden Pyrimidin), einem
Thiazoliumring und einem Diphosphat (Abb. 6 A). Die katalytische Aktivität geht vom C2-
Atom des Thiazoliumrings aus. Durch die Deprotonierung am C2-H, wird das ThDP in die
katalytisch aktive Ylid Form überführt, wobei das C2 ein nukleophiles Zentrum bildet
(Nemeria et al., 2009). In wässriger Lösung ist die Azidität des Thiazoliums aber nur sehr
gering, so dass kaum aktives ThDP vorliegt (Breslow, 1958). Im aktiven Zentrum eines
Enzyms, wird das ThDP über den Diphosphat-Rest gebunden, zweiwertige Kationen wie
Mg 2+ oder Ca 2+ dienen hierbei als Anker. Die Kationen selbst werden über das hoch
konservierte Bindemotiv Gly-Asp-Gly gebunden (Hawkins et al., 1989, Nemeria et al., 2009).
Bei der Bindung im aktiven Zentrum, wird durch eine hydrophobe Seitenkette im Bereich des
Thiazoliumrings die typische V-Konformation des ThDP vermittelt (Jordan et al., 2002, Pohl
et al., 2009, Shin et al., 1977). Hierbei wird das N4´ der schwachen Base Pyrimidin in die
unmittelbare Nähe zum C2 des Thiazoliumrings gebracht. Diese Nähe ermöglicht einen
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