Molecular characterization of the insect chitin synthase

昆虫几丁质合酶的分子表征

• 批准号: 5393020
• 负责人: Professor Dr. Hans Merzendorfer
• 金额: --
• 依托单位: Abteilung Molekularbiologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5393020?language=en
• 关键词: Molecular; characterization; insect; chitin; synthase

Chitin hat eine herausragende Bedeutung als natürliches Biopolymer. Es kommt nicht nur bei Arthropoden, sondern auch bei anderen Invertebratengruppen und marinen Einzellern sowie bei vielen Pilzen vor. Es wird durch das Enzym Chitinsynthase aus aktivierten UDP-N-Acetylglucosamin-Einheiten synthetisiert. Trotz ihrer Jahrzehnte langen Erforschungen bei Hefen und anderen Pilzen ist die molekulare Struktur und der Katalysemechanismus dieses wichtigen Proteins bislang unverstanden. Bei Insekten liegen nur äußerst fragmentarische Daten über die Chitinsynthase vor, biochemische Ansätze beschränkten sich bislang nur auf die Messung von Enzymaktivitäten in Rohhomogenaten und unreinen Membranpräparationen. Bei Tabakschwärmerraupen (Manduca sexta) wird Chitin in großen Mengen als Bestandteil der peritrophen Membran produziert, was den Rückschluss auf größere Mengen Chitinsynthase in diesem Epithel zulässt. Vor kurzem konnten wir mittels Immunhistochemie zeigen, dass die Chitinsynthase in den apikalen Mikrovilli-Membranen des Mitteldarms lokalisiert ist. Somit liegt es nahe, den Mitteldarm von M. sexta als Modellobjekt für die molekulare Charakterisierung der Insekten-Chitinsynthase zu verwenden. In dem vorliegenden Projektantrag soll das Enzym erstmals biochemisch gereinigt, funktionell charakterisiert und aktiv in Insektenzellen exprimiert werden, das Letztere, um einen molekulargenetischen Ansatz für funktionelle Analysen zu ermöglichen.

甲壳素是一种天然的生物聚合物。这不仅仅是节肢动物，还有其他无脊椎动物，也有许多人在皮尔岑河上游泳。这是通过酶法合成UDP-N-乙酰氨基葡萄糖而实现的。Hefen和Pilzen的长期研究表明，蛋白质的分子结构和分解机制是不稳定的。在实验中，甲壳素合成酶的测定仅限于片段，生物化学方法仅限于测定Rohhomogenaten和unreinen Membranpreparationen中的酶活性。Bei Tabakschwärmerraupen（Manduca sexta）wird Chitin in großen Mengen als Bestandteil der peritrophen Membran produziert，was den Rückschluss auf größere Mengen Chitinsynthase in diesem Epithel zulässt.我们可以通过免疫组织化学方法，发现米特洛维利（Mikrovilli-Membranen des Mitteldarms）的apikalen膜中存在甲壳素合成酶。这是M. sexta als Modellobjekt für die molekulare Charakterisierung der Insekten-Chitinsynthase zu verwenden.在该项目中，酶的生物化学性质、功能特性和活性在实验韦尔登中得到了证实，Letztere是一种用于功能分析的分子遗传学分析方法。