Molekularbiologische und biochemische Charakterisierung der an der Coenzym A-Biosynthese beteiligten Flavoproteine Dfp aus Escherichia coli und AtHAL3a aus "Arabidopsis thaliana"

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Das beantragte Forschungsvorhaben dient der Charakterisierung der Flavoproteine Dfp und AtHAL3a, die der Familie der HFCD-Proteine (Homooligomere Flavin-haltige Cys-Decarboxylasen) zugeordnet werden. Dfp-Enzyme sind bei Bakterien ubiquitär und in eigenen Vorarbeiten konnte gezeigt werden, dass die aminoterminale Domäne von Dfp die Decarboxylierung von (R)-4´-Phospho-N-pantothenoylcystein (PPC) zu 4´-Phosphopantethein (PP) katalysiert, eine Reaktion, die bisher (nur) Pyruvoylenzymen zugesprochen worden war. Durch die Reaktion wird der reaktive Cysteaminrest des Coenzym A gebildet. Coenzym A ist der wichtigste Acylcarrier im Stoffwechsel aller Organismen und an hunderten von enzymatischen Reaktionen beteiligtet. Es konnte ferner gezeigt werden, dass das an der Halotoleranz von Arabidopsis thaliana beteiligte Flavoprotein AtHAL3a ebenfalls die Decarboxylierung von PPC zu PP katalysiert. Im Verlauf des Forschungsvorhabens soll das Flavoprotein Dfp molekularbiologisch und biochemisch weiter untersucht werden. Die Schwerpunkte liegen dabei auf der Bestätigung der in-vivo-Funktion von Dfp, dem Nachweis der Funktion der carboxyterminalen Domäne und der Regulation des dfp-Gens. Vergleichende Mutagenesestudien an Dfp und AtHAL3a dienen zur Charakterisierung der PPC-Decarboxylasen und ihrer Abgrenzung von den Peptidylcystein-Decarboxylasen EpiD und MrsD.