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

本文通过对Flavoproteine Dfp和AtHAL 3a的特性研究，对HFCD-Proteine（Homooligomere Flavin-haltige Cys-Decarboxylasen）家族进行了研究。Dfp-酶是一种普遍存在于Bakterien中并在固有的前体中具有韦尔登活性的酶，其氨基末端结构域由（R）-4 ′-Phospho-N-Pantothenoylcystein（PPC）的脱羧酶催化4 ′-Phosphopantethein（PP），即一种反应，即双（努尔）丙酮酰酶产生沃登。随后，半胱胺与辅酶A反应。辅酶A是生物体内最重要的酰基载体，有上百种酶促反应。韦尔登的耐盐性可以通过降解PPC中的Flavoprotein AtHAL 3a来实现。在研究黄素蛋白Dfp的分子生物学和生物化学过程中，我们也发现了韦尔登。Schwerpunkte的研究主要集中在Dfp的体内功能的优化上，其次是羧基末端的功能和Dfp基因的调控。用Dfp和AtHAL 3a对PPC-脱羧酶的特性及其对EpiD和MrsD的抑制作用进行了研究。

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.