Arbeitskreis Prof. Dr. Susanne Fetzner
Bakterielle molybdänhaltige Hydroxylasen
Molybdänhaltige Enzyme sind bei Bakterien, Pflanzen und Tieren weit verbreitet und katalysieren
grundlegende Reaktionen im C-, N- und S-Kreislauf. Bakterielle molybdänhaltige Enzyme, die
Hydroxylierungsreaktionen an N-Heteroaromaten katalysieren, gehören zur
“Xanthinoxidase-Enzymfamilie“ und enthalten neben dem Molybdäncofaktor des aktiven
Zentrums (häufig Molybdopterin-Cytosin-Dinucleotid) zwei distinkte [2Fe-2S]-Zentren und FAD.
Verschiedene molybdänhaltige Hydroxylasen wurden bereits auf biochemischer, biophysikalischer und
genetischer Ebene vergleichend untersucht. Um mit Hilfe
von Mutagenesestrategien Varianten eines Enzyms herstellen zu können, wurde zunächst ein
genetisches System zur funktionellen Expression der Strukturgene entwickelt. Wir haben die Gene der
molybdänhaltigen Hydroxylasen Chinolin-2-oxidoreduktase und Chinaldin-4-oxidase exprimiert und
können nun durch Mutagenese Aminosäurereste dieser Proteine austauschen, um deren
Beteiligung an der Katalyse und ihre Bedeutung für die Spezifität und Selektivität der
Reaktion zu untersuchen. Außerdem sollen Proteinvarianten entwickelt werden, die industriell relevante
Hydroxylierungsreaktionen katalysieren. Organismen, die derartige Biokatalysatoren produzieren, können
für Biotransformationen genutzt werden.
Ein weiteres Ziel ist die Aufklärung
der Bedeutung bestimmter Aminosäurereste und Domänen im intramolekularen Elektronentransfer.
Drittmittelgeber:
Beteiligte Wissenschaftler:
- Prof. Dr. David J. Lowe, Department of Biological Chemistry, John Innes Centre, Norwich Research Park, Colney, Norwich, UK
- Dr. Andrew T. Smith, School of Biological Sciences, University of Sussex, Brighton, UK
- Prof. Dr. Jürgen Hüttermann, Fachrichtung Biophysik und Physikalische Grundlagen der Medizin, Homburg/Saar
- Prof. Maria J. Romão, Department of Chemistry, Fundação da
Faculdade de Ciências e Tecnologia da UNL, Caparica, Portugal
- Dr. Enrico Garattini, Molecular Biology, Istituto di Ricerche Farmacologiche “Mario Negri“, Milano, Italy
- Prof. Claudio Scazzocchio, Institut de Genetique et Microbiologie, UMR CNRS, Centre d'Orsay, F-91405, Orsay, France
- Prof. R. Huber, Abt. Strukturforschung/Max-Planck-Institut für Biochemie,
Planegg-Martinsried, Germany
Veröffentlichungen:
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