Aufklärung der Katalysemechanismen und Regulation der bakteriellen Acetohydroxysäuresynthasen auf molekularer Ebene

在第三代有机体中，通过对Valin、Leucin和Isoleucin的重复使用，使Coenzym A重新合成。第一个复杂反应体系是由乙酰羟基脲合成酶（AHAS）催化的。AHAS最好由两个催化剂和两个调节剂组成，并在硫胺素二磷酸和FAD的激活中心进行。硫胺素-头孢菌素与丙酮酸或酮丁酸的对映体选择性连接，生成乙酰丙酮。乙酰羟基丁酸酯。在生理反应中的作用是不明确的。两种共三种同工酶韦尔登通过氨基Valin结合在一起，并通过反馈-抑制作用调节免疫反应。一种商业化的除草剂对AHAS的抑制作用很强。Ziel unserer Untersuchungen ist die Aufklärung der Mechanismen von Katalyse und Regulation durch Metabolitrepression und Herbizidomeroren auf molekularer Ebene.通过一个中性NMR-光谱中间体分析节点估计酶催化剂的微球稳定性，这两种方法都是通过韦尔登实现的。该方法用于测定一种分子量，所有中间体的催化剂顺序均为硫胺素-消除酶，同时直接测定。在对Valin的影响进行分析时，这种对中间反应的验证最初是在Rückschlüsse darauf，而在艺术上则是在Valin bzw。除草剂是催化剂的一种。通过i）动力学核磁共振和停流研究，在激活Zentrum中使用Aminosäureaustauschen并在valinbindenden调节器中进行酶变体Untereinheit和ii）Röntgenkristallographie des Holoenzymkomplexes sollen sowohl die an der Bindung der Effektoren als auch die am Informationtransfer vom regulatorischen zum aktiven Zentrum beteiligten Aminosäureaustauschen identifiziert and ein chemisches Modell für die Effekwirtorkung vorgeschlagen韦尔登。Weiterhin soll untersucht韦尔登，welche Aminosäureseitenketten die hohe Enantioselektivität und hohen apparten Spezifitäten für Donor- und Akzeptorsubstrat bestimmen，da die Substrat-Preferenz der AHAS entscheidend für das relative Konzentrationsverhältnis der verzweigtkettigen Aminosäuren in der Zelle ist.通过测定中间峰-氧化还原电位和放射性黄素半醌-Spezies分析韦尔登的动力学和动力学稳定性，可以确定生理反应的内在反应性和催化活性。该工程在反应性工程的基础上增加了动力学因素和/或动力学因素，并使反应性工程的设计更加合理。

Im Gegensatz zum tierischen Organismus können Pflanzen und Bakterien die verzweigtkettigen Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin sowie das daraus abgeleitete Coenzym A de novo synthetisieren. Der erste Schritt der komplexen Reaktionskaskade wird dabei von der Acetohydroxysäuresynthase (AHAS) katalysiert. Die AHAS besteht aus zwei katalytischen und zwei regulatorischen Untereinheiten und hat im aktiven Zentrum die Cofaktoren Thiamindiphosphat und FAD gebunden. Am Thiamin-Cofaktor erfolgt die enantioselektive Ligation vom Donorsubstrat Pyruvat mit den alternativen Akzeptoren Pyruvat oder Ketobutyrat unter Bildung von Acetolaktat bzw. Acetohydroxybutyrat. Die Rolle des an der physiologischen Reaktion unbeteiligten Flavins ist bis dato unverstanden. Zwei der in summa drei bakteriellen Isoenzyme werden durch die Aminosäure Valin nach Bindung an die regulatorische Untereinheit im Sinne einer Feedback- Inhibierung gehemmt. Eine Reihe von kommerziell genutzten Herbiziden unterschiedlicher Wirkstoffklassen sind hocheffiziente Inhibitoren der AHAS. Ziel unserer Untersuchungen ist die Aufklärung der Mechanismen von Katalyse und Regulation durch Metabolitrepression und Herbizidinhibitoren auf molekularer Ebene. Zu diesem Zweck sollen die mikroskopischen Geschwindigkeitskonstanten aller enzymatischen Teilschritte durch eine neuartige NMR-spektroskopische Intermediatanalysemetnode bestimmt werden. Diese Methode stellt zur Zeit die einzige Möglichkeit dar, alle Intermediate der katalytischen Sequenz Thiamin-abhängiger Enzyme simultan und direkt zu delektieren. Die vermutlicherweise veränderte Verteilung von Reaktionsintermediaten in Anwesenheit von Effektoren erlaubt daher erstmals Rückschlüsse darauf, in welcher Art sich die inhibitorische Wirkung von Valin bzw. Herbiziden auf katalytischer Ebene manifestiert. Durch i) kinetische NMR und stopped-flow Studien an Enzymvarianten mit Aminosäureaustauschen im aktiven Zentrum und in der valinbindenden regulatorischen Untereinheit und ii) Röntgenkristallographie des Holoenzymkomplexes sollen sowohl die an der Bindung der Effektoren als auch die am Informationstransfer vom regulatorischen zum aktiven Zentrum beteiligten Aminosäureseitenketten identifiziert und ein chemisches Modell für die Effektorwirkung vorgeschlagen werden. Weiterhin soll untersucht werden, welche Aminosäureseitenketten die hohe Enantioselektivität und hohen apparenten Spezifitäten für Donor- und Akzeptorsubstrat bestimmen, da die Substrat-Präferenz der AHAS entscheidend für das relative Konzentrationsverhältnis der verschiedenen verzweigtkettigen Aminosäuren in der Zelle ist. Die intrinsische Reaktivität und katalytische Kompetenz des an der physiologischen Reaktion unbeteiligten Flavincofaktors soll durch Bestimmung des Mittelpunkt-Redoxpotentials und der thermodynamischen und kinetischen Stabilisierung von radikalischen Flavinsemiquinon-Spezies analysiert werden. Diese Ergebnisse versprechen Aufschluss darüber, in welcher Art die Enzymkomponente die Reaktivität eines Cofaktors kinetisch und/oder thermodynamisch unterdrückt, um eine konkurrierende Parallelreaktion zu favorisieren.