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Einflussfaktoren auf die Stabilität und Aktivität der ... - JuSER
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Einleitung<br />
(Arjunan et al., 1996, Dobritzsch et al., 1998, Dyda et al., 1993, Gocke, 2007, Hasson et al.,<br />
1998, Schütz et al., 2003, Versées et al., 2007) sowie die Benzaldehydlyase (Maraite et al.,<br />
2007, Mosbacher et al., 2005). Neben der Bildung von Tetrameren haben manche<br />
Pyruvatdecarboxylasen (PDC) die Tendenz zu Dimeren zu dissoziieren (Kutter et al., 2006)<br />
oder höher molekulare Zustände, wie Octamere, anzunehmen (Pohl et al., 1994, Raj et al.,<br />
2002). So wurden molekulare Massen von bis zu 300–500 kDa für pflanzliche PDCs<br />
beobachtet (König, 1998).<br />
1.4.4 Spezielle Thiamindiphosphat-abhängige Enzyme<br />
Im folgenden Kapitel, werden die für diese Arbeit relevanten Enzyme vorgestellt. Dabei<br />
handelt es sich um die Benzoylformiatdecarboxylase (BFD) aus Pseudomonas putida, bzw.<br />
eine Variante, die BFDH281A mit erhöhter Carboligaseaktivität und die Benzaldehydlyase<br />
aus Pseudomonas fluorescens.<br />
1.4.4.1 Benzoylformiatdecarboxylase (BFD) aus Pseudomonas putida<br />
Die BFD aus P. putida ATCC 12633 (EC 4.1.1.7) wurde erstmals 1966 von Hegemann und<br />
Mitarbeitern beschrieben (Hegeman, 1970). Sie ist Teil des Mandelat-Abbauwegs von<br />
P. putida und katalysiert dort die Decarboxylierung von Benzoylformiat zu Benzaldehyd<br />
(Tsou et al., 1990). Das aus dem Benzaldehyd gebildete Benzoat wird im β-Ketoadipat-Weg<br />
zu Succinyl-CoA und Acetyl-CoA umgewandelt und im Citrat-Zyklus metabolisiert (Stanier<br />
und Ornston, 1973). Die BFD ermöglicht so das Wachstum von P. putida auf Benzoylformiat<br />
als Kohlenstoffquelle. 1990 wurde das kodierende Gen mdlC zum ersten Mal kloniert (Tsou<br />
et al., 1990). Bisher wurden sechs weitere BFDs mit Benzoylformiat-spaltender Aktivität<br />
nachgewiesen (Henning et al., 2006, Saehuan et al., 2007, Wendorff, 2006). Zwei davon, die<br />
BFDB und die BFDC, stammen ebenfalls aus P. putida ATCC12633 (Henning et al. 2006).<br />
Die bis heute am besten charakterisierte BFD, stellt aber die zuerst identifizierte BFD dar<br />
(Iding et al., 2000, Siegert et al., 2005).<br />
Ihr Substratspektrum für die Decarboxylasereaktion und kinetische Parameter wurden<br />
ausführlich untersucht. Gegenüber Benzoylformiat besitzt sie, verglichen mit anderen<br />
bekannten BFDs, die höchste spezifische Aktivität (V max : 400 U/mg, K M : 0,37 mM) (Gocke et<br />
al., 2008). Sterisch anspruchsvollere aromatische sowie aliphatische 2-Ketosäuren werden<br />
allerdings nur in geringem Maße akzeptiert (Iding et al., 2000).<br />
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