BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem

Logo BOKU-Forschungsportal

Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

Daniela Gamperl (2015): Structural features important for electron transfer in cellobiose dehydrogenase.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Lebensmitteltechnologie, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 84. UB BOKU obvsg FullText

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Zellulose ist das am häufigsten vorkommende Biopolymer und eine wirtschaftlich und ökologisch wertvolle Ressource. Erst kürzlich entdeckte man ein Enzymsystem, das einen effizienten Abbau von Lignocellulose ermöglicht. Hierzu zählen das extrazelluläre Flavocytochrom, Cellobiosedehydrogenase (CDH), und die Kupfer-abhängige lytische Polysaccharidmonooxygensase (LPMO). Trotz immenser Forschungsarbeiten, bleiben etliche Unklarheiten bezüglich des Interaktions-kontrollierenden Mechanismus. Ziel der Arbeit war es, den Einfluss verschieden schneller intramolekularer Elektronentransferraten (IET) innerhalb der CDH auf die katalytische Effizienz von LPMO zu untersuchen. Dabei wurde eine robuste High-Throuput-Screening Methode entwickelt, die eine schnelle Ermittlung von aktiven CDH-LPMO Kombination in Kulturüberständen erlaubt. Das Screening ergab sechs interessante CDH Varianten, die erfolgreich produziert und charakterisiert wurden. Kinetische Eigenschaften aller Varianten in Lösung, sowie auf Zellulose wurden jeweils mittels Stopped-flow Spektrophotometrie und Massenspektrometrie ermittelt. Presteady-state kinetische Untersuchungen zeigten, dass die Länge und Zusammensetzung des Linkerpeptides, sowie Mutationen an den Aminosäureresten nahe des Häm-b Kofaktors maßgeblich an dem intra- und inter- Elektronentransfers beteiligt sind. Entscheidend für die Domäneninteraktion waren hierbei hydrophobische und elektrostatische Kräfte. Für die enzymatische Umsetzung von Zellulose wurden zwei CDH/LPMO-Kombinationen eingesetzt, mit jeweils einer CDH mit schnellem bzw. langsamem IET. Beide Kombinationen zeigten keinen bzw. nur einen geringen Einfluss auf die Substratumsatzrate. Daraus lässt sich auf die Geschwindigkeit der LPMO Reaktion schließen und schlussfolgern, dass diese der geschwindikgeitslimitierende Schritt ist. Die Arbeit bietet Einblicke in den Elektronentransfermechanismus dieses Enzymsystems und erläutert die CDH-LPMO-Reaktion sowohl in Lösung, als auch auf Zellulose.

Beurteilende(r): Ludwig Roland
1.Mitwirkender: Felice Alfons Konrad

© BOKU Wien Impressum