Funktionelle und strukturelle Charakterisierung des UbiX Flavoproteins von Escherichia coli

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Im Rahmen des Forschungsstipendiums soll das Flavoprotein UbiX aus Escherichia coli funktioneil und strukturell charakterisiert werden. UbiX wurde als rosanes Fusionsprotein gereinigt und Denaturierung dieses Fusionsproteins durch Säurebehandlung ermöglichte die Ablösung, anschliessende Reinigung und massenspektrometrische Analyse von an UbiX gebundenen Substanzen. So konnte gezeigt werden, dass eine der gebundenen Substanzen der Kofaktor Flavinmononukleotid ist. Bei den anderen Substanzen handelte es sich teils um rosane, teils um grün-blaue Addukte von Flavinmononukleotid mit niedermolekularen Verbindungen, die in den meisten Fällen fünf C-Atome hatten; eine dieser Verbindungen besitzt z. B. die Summenformel C5H8. Dies legt eine Verbindung von UbiX mit dem Isopentenyldiphosphat-Stoffwechsel (und damit dem Isoprenoid-Stoffwechsel) nahe. Allerdings ist UbiX (wie auch das putative Isoenzym UbiD) als 3-Octaprenyl-4-hydroxybenzoat-Decarboxylase annotiert worden und soll damit an der Ubiquinon-Biosynthese beteiligt sein. Diese Reaktion wurde aber bisher nicht in-vitro mit rekombinantem Protein gezeigt. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, herauszufinden, welche Reaktion UbiX katalysiert, welcher Mechanismus dieser Reaktion zugrunde liegt, welche Aminosäurereste von UbiX das aktive Zentrum des Enzyms bilden und wie es zur Bildung der kovalenten Flavin-Addukte kommt.