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Die Erzeugung von Tyrosinaseaktivität in einer Catecholoxidase erlaubt die Identifizierung der für die C‐H‐Aktivierung in Typ‐III‐Kupferenzymen verantwortlichen Aminosäurereste
Author(s) -
Kampatsikas Ioannis,
Pretzler Matthias,
Rompel Annette
Publication year - 2020
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.202008859
Subject(s) - chemistry , stereochemistry , microbiology and biotechnology , biology
Tyrosinasen (TYRs) katalysieren die Hydroxylierung von Phenolen und die Oxidation der resultierenden o ‐Diphenole zu o ‐Chinonen, während Catecholoxidasen (COs) nur die letztere Aktivität aufweisen. Die Auronsynthase (AUS) reagiert nicht mit klassischen Tyrosinasesubstraten wie Tyramin und l ‐Tyrosin, jedoch hydroxyliert sie ihr natürliches Substrat: das Isoliquiritigenin. Der strukturelle Unterschied zwischen TYRs, COs und AUS, der zu ihren unterschiedlichen katalytischen Aktivitäten führt, ist noch immer ein Rätsel. Zu dessen Klärung wurde eine Bibliothek von 39 Mutanten der AUS von Coreopsis grandiflora ( Cg AUS) erstellt. Aktivitätsstudien an diesen zeigten, dass die Reaktivität der drei konservierten Histidine (HisA 2 , HisB 1 und HisB 2 ) durch ihre benachbarten Reste (HisB 1 +1, HisB 2 +1) und den Wasserträgerrest bestimmt wird, womit diese entweder als stärkere Basen reagieren oder/und in einer für das Verschieben von Substratprotonen günstigen Position stabilisiert werden. Diese Studie liefert das Verständnis für die CH‐Aktivierung basierend auf dem Typ‐III‐Kupferzentrum, das in zukünftigen biotechnologischen Prozessen verwendet werden kann.