Aufklärung der Struktur-Funktionsbeziehung und biologischen Bedeutung von Adenylat bildenden Enzymen aus Arabidopsis thaliana

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4-Cumarat:CoA-Ligasen, die zusammen mit Luciferasen, Fettsäure:CoA-Ligasen und nicht-ribosomalen Peptidsynthetasen in eine Familie von biotechnologisch bedeutsamen und wissenschaftlich interessanten Adenylat-bildenden Enzymen eingeordnet werden können, aktivieren Cumarsäure und andere substituierte Hydroxyzimtsäuren, die als Vorläufermoleküle des pflanzlichen Lignin-, Flavonoid- und möglicherweise auch Salicylatstoffwechsels dienen. In diesem Projekt soll an bereits erfolgreich durchgeführte Studien angeknüpft werden, um einerseits die strukturellen Grundlagen der Substratspezifitätsdetermination im 4CL-System zu entschlüsseln und andererseits vertiefte Untersuchungen zu den funktionellen Gemeinsamkeiten von 4-Cumarat:CoA-Ligasen und Peptidsynthetasen durchzuführen. Auf Basis der so erhaltenen Ergebnisse können 4CL- bzw. chimäre 4CL/Peptidsynthetase-Enzyme mit neuen, klar definierten Substratspezifitäten bereitgestellt und zur Beeinflussung des Lignin- und/oder Salicylatstoffwechsles in transgenen Pflanzen verwendet werden.