Untersuchungen zur Bildung, Metabolisierung und Funktion von Apocarotinoiden in Cyanobakterien

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Retinal und dessen Derivate Retinol (Vitamin A) bzw. Retinsäure sind Carotinoid-Spaltprodukte, die eine zentrale Rolle in vielen biologischen Vorgängen wie Sehen, Entwicklung und Energiebereitstellung spielen. In diesem Projekt soll zum ersten Mal gezeigt werden, dass auch Eubakterien in der Lage sind, Retinal zu bilden. Das Vorhaben basiert auf eigenen Vorarbeiten, in denen nachgewiesen werden konnte, dass ein Enzym aus dem Cyanobakterium Synechocystis sp. PCC 6803 Retinal in vitro bildet. Außerdem neue Literaturdaten darauf, dass das Cyanobakterium Nostoc sp. PCC7120 einen Retinal-bindenden Photorezeptor enthält. Die enzyamtische Funktion homologer Proteine aus diesem und aus weiteren drei Cyanobakterienarten soll in vitro untersucht werden. Dadurch soll der Biosyntheseweg des Retinals ermittelt und weitere mögliche Spaltprodukte identifiziert werden. Zusätzlich sollen Retinal und die Produkte aus in vitro-Ansätzen in den genannten Cyanobakterien in vivo nachgewiesen werden. Weiterhin sollen die physiologischen Funktionen dieser Metabolite mittels bereits vorhandener Synechocystis Knockout-Kulturen und durch Expressionsstudien untersucht werden.