Struktur und Funktion des tryptophan-synthetisierenden Enzyms aus Euglena gracilis

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Die an der Synthese von Tryptophan beteiligten Enzyme sind je nach Quelle monofunktionell oder Produkte von Genfusionen. Das komplexeste Enzym ist das multifunktionelle tryptophansynthetisierende Enzym (MTSE) aus Euglena gracilis. Es katalysiert die letzten fünf Reaktionen der Tryptophansynthese. Das geringe Molekulargewicht von MTSE läßt sich nicht allein mit Genfusionen von fünf monofunktionellen Enzymen vereinbaren. Folglich müssen sich einige Bereich von MTSE strukturell von bekannten Enzymen der Tryptophansynthese unterscheiden. Entweder liegen erhebliche Deletionen vor, oder es werden zwei Reaktionen von einem aktiven Zentrum katalysiert. Schwerpunkt des Vorhabens ist es, die katalytisch aktiven Domänen von MTSE zu definieren und zu charakterisieren. Dazu ist beabsichtigt, das kodierende Gen zu klonieren und zu sequenzieren. MTSE sowie funktionelle Domänen davon sollen dann einzeln in E. coli exprimiert, gereinigt und charakterisiert werden. Dabei ist das Ziel, die Reaktionsspezifitäten der funktionellen Domänen biochemisch zu bestimmen. Darüber hinaus steht die Frage im Vordergrund, ob und welche Intermediate via "substrate channeling" zwischen den aktiven Zentren des Stoffwechselpartikels transportiert werden. Unterstützende Experimente zur Bestimmung nicht kovalenter Interaktionen einzelner Domänen sind mit dem "yeast two hybrid system" und durch "surface plasmon resonance"-Messungen geplant.