Helmholtz-Gemeinschaft

Einleitung
BAL besitzt als einziges ThDP-abhängiges Enzym die Fähigkeit zur Spaltung von
2-Hydroxyketonen, weist aber entgegengesetzt zur BFD keine nachweisbare Decarboxylaseaktivität
auf (Janzen et al., 2006, Knoll et al., 2006).
Die Bestimmung der Anfangsreaktionsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom pH-Wert
weisen eine erhöhte Ligaseaktivität der BAL in leicht alkalischen Reaktionsmedien nach (mit
Optima zwischen pH 8 und 9,8) (Domínguez de María et al., 2006, Janzen et al., 2006,
Kokova, 2009, Schmidt et al., 2009, Stillger et al., 2006). Das Optimum, ebenfalls bezogen
auf die Anfangsreaktionsgeschwindigkeiten, für die Lyaseaktivität beträgt pH 8 (Janzen et al.,
2006). Bei pH-Werten oberhalb von pH 8 nimmt die Stabilität der BAL rapide ab, ihr pH-
Optimum bezogen auf die Stabilität liegt etwa bei pH 7 (Janzen et al., 2006, Stillger et al.,
2006), so dass die meisten Reaktionen bei pH-Werten zwischen 7,5 und 8 durchgeführt
werden. Für die BFD liegen die pH-Optima (Anfangsreaktionsgeschwindigkeiten) bei etwa
pH 6-6,5 für die Decarboxylierung und bei etwa pH 7 für die Carboligation (Iding et al.,
2000). Das Optimum der BFDH281A Variante ist vergleichbar mit dem Wildtyp (Kokova,
2009).
Insgesamt weist die BFD eine höhere Stabilität auf als die BAL. Direkte Vergleiche aus der
Literatur sind relativ schwierig, da Pufferzusammensetzungen, pH-Werte, Temperaturen,
Testbedingungen sowie die Kosolventienkonzentrationen variieren. Zudem können
Stabilitäten von verschiedenen Enzymchargen variieren. Doch auch bei kritischer Betrachtung
ist der Unterschied als eindeutig festzuhalten. Verhältnismäßig gut miteinander vergleichbare
Literaturdaten zeigen für die BFD in rein wässrigen Puffern Halbwertzeiten (t 1/2 ) zwischen 36
± 7 (Iding et al., 2000) und 55 ± 19 (Mikolajek et al., 2009) Tagen bei 30 °C bzw. 20 °C,
während für die BAL Halbwertszeiten von etwa 10 bis 82 Stunden, in rein wässrigen Puffern
bei 20-30 °C beschrieben sind (Domínguez de María et al., 2006, Kokova, 2009, Mikolajek et
al., 2009, Stillger, 2004, van den Wittenboer, 2009). Durch den Einsatz von Kosolventien, vor
allem DMSO, kann die Stabilität der BAL erhöht werden, die Angaben variieren aber auch
hier sehr stark. Bei Temperaturen von 20-30 °C sind Stabilisierungen um den Faktor 4
beschrieben (Kokova, 2009). Damit ist die Stabilität aber immer noch um ein Vielfaches
geringer als die der BFD. Temperaturen oberhalb von 40 °C sind vor allem für die BAL
ungeeignet (t 1/2 : zwischen 0,4 ± 0,1 h und 1,3 ± 0,4 h), aber auch die BFD sowie die Variante
BFDH281A zeigen mit Halbwertzeiten zwischen 50 und 60 Stunden bei 40 °C eine geringere
Stabilität (Kokova, 2009, Mikolajek et al., 2009).
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