Charakterisierung der "PASANTI-Flavoproteinfamilie" und der Coenzym A Biosynthese bei Bakterien und Pflanzen - Wie Flavoproteine Decarboxylierungsreaktionen katalysieren

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Das vorgestellte Forschungsprojekt beschäftigt sich mit Fragestellungen der Biochemie von Mikroorganismen: eine Flavoproteinfamilie, die aufgrund eines koservierten Sequenzmotives als "PASANTI"-Flavoproteinfamilie bezeichnet wird, soll weiter charakterisiert werden. Flavinkofaktoren sind an vielen Redoxreaktionen des Stoffwechsels beteiligt. Bereits vor zehn Jahren wurde gezeigt, dass auch die oxidative Decarboxylierung von Peptidylcysteinen eine Flavinabhängige Reaktion ist. Diese Arbeiten haben dann später dazu geführt, die entscheidenden Schritte in der Coenzym A Biosynthese auf molekularer Ebene aufzuklären. Coenzym A und 4'-Phosphopantethein sind essentielle Kofaktoren im intermediären Stoffwechsel. Es wurde gezeigt, dass die Decarboxylierung von 4'-Phosphopantothenoylcystein zu 4'-Phosphopantethein keine Pyruvoyl-abhängige Reaktion ist, wie es fälschlicherweise jahrelang angenommen worden war, sondern von der Flavinbindenden CoaC-Domäne des bakteriellen Dfp-Proteins katalysiert wird. Das Dfp-Protein katalysiert nicht nur die Decarboxylierung von 4'-Phosphopantothenoylcystein sondern auch dessen Synthese und der Mechanismus auch dieser Reaktion wurde auf molekularer Ebene aufgeklärt. Im Rahmen des Forschungsstipendiums sollen die Arbeiten zur Coenzym A Biosynthese in Bakterien und Pflanzen fortgeführt werden und auch Mitglieder der PASANTI-Proteinfamilie, die nicht die Decarboxylierung von Cysteinresten sondern die von aromatischen Carbonsäuren katalysieren, untersucht werden.