Molekularbiologische Charakterisierung des Flavoenzyms EpiD und biochemische Analyse der Peptidyl-Aminoenthiolat-Reaktionsprodukte

本项目的Schwerpunkt是FMNhaltigen Flavoenzymes EpiD的分子生物学和生物化学特征。EpiD是一种生物合成Lepidermin的酶。Unter Lactatika versteht man Peptide，die Thioetheraminosäure Lanthionin，and antimikrobielle Aktivität besitzen. Lebratika韦尔登als Vorläuferpeptide ribosomal synthetisiert and anschließend postpathogenell modifiziert. EpiD催化EpiA的C-末端半胱氨酸的氧化脱羧。EpiD gehörtu einer neuen Familie von Flavoproteinen，für die Bezeichnung HEPG-Proteine eingeführt wird。通过对EpiD突变位点的鉴定，研究项目的目的是确定辅酶（C8，S37，H67，P81，S83，N85，K89，G93，D96，P114）或酶活性（H67，N115和M120）的结合位点。Ferner研究了MrsD的生物合成酶同源物，并鉴定了MrsD的融合蛋白和FAD的黄素酶。在S. Steinbacher/R. Huber分析了EpiD的晶体结构。这是MrsD的第一个晶体结构。EpiD和MrsD属于同源四分体（Tetramere von Trimeren）。Die für die Strukturanalysis benötigten Überexpressionsklone wurden in Tübingen konstruiert.

Der Schwerpunkt des beantragten Projektes ist die weitere molekularbiologische und biochemische Charakterisierung des FMNhaltigen Flavoenzyms EpiD. EpiD ist an der Biosynthese des Lantibiotikums Epidermin beteiligt. Unter Lantibiotika versteht man Peptide, die die Thioetheraminosäure Lanthionin enthalten, und antimikrobielle Aktivität besitzen. Lantibiotika werden als Vorläuferpeptide ribosomal synthetisiert und anschließend posttranslationell modifiziert. EpiD katalysiert die oxidative Decarboxylierung des C-terminalen Cysteinrestes des EpiderminVorläuferpeptids EpiA. EpiD gehört zu einer neuen Familie von Flavoproteinen, für die die Bezeichnung HEPG-Proteine eingeführt wird. Im bisherigen Verlauf des Forschungsprojektes wurden durch Ortsspezifische Mutagenese Aminosäurereste von EpiD identifiziert, die entweder wichtig für die Coenzymbindung (C8, S37, H67, P81, S83, N85, K89, G93, D96, P114) oder für die enzymatische Aktivität (H67, N115 und M120) sind. Ferner wurde das homologe Enzym der Mersacidinbiosynthese, MrsD, exprimiert, als Fusionsprotein gereinigt und als FAD-haltiges Flavoenzym identifiziert. In der Arbeitsgruppe von Dr. S. Steinbacher/Prof. Dr. R. Huber gelang die Kristallstrukturanalyse von EpiD. Außerdem gibt es erste Ergebnisse zur Kristallstruktur von MrsD. EpiD und MrsD liegen als Homododekamere vor (Tetramere von Trimeren). Die für die Strukturanalyse benötigten Überexpressionsklone wurden in Tübingen konstruiert.