@phdthesis{Thomsen2015,
  author    = {Maren Thomsen},
  title     = {Struktur und Funktion der ersten bakteriellen Chalconisomerase und einer (R)-selektiven Amin-Transaminase},
  journal    = {Structure and function of first bacterial chalcone isomerase and (R)-selective amine transaminase},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002172-6},
  year      = {2015},
  abstract  = {Die in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Kristallstrukturanalysen der ersten bakteriellen Chalconisomerase (CHI) bilden die Grundlage f{\"u}r das strukturelle Verst{\"a}ndnis der Flavonoiddegradation von Eubacterium ramulus. Das Enzym zeigt eine offene und eine geschlossene Lid-Konformation, die das aktive Zentrum vollst{\"a}ndig vom Solvens abgrenzt. Durch SAXS-Messungen konnte gezeigt werden, dass sich diese beiden Konformationen im Solvens in einem dynamischen Gleichgewicht befinden und nur eine geringe Energiebarriere zur Schlie{\"s}ung {\"u}berwunden werden muss. Die Lokalisation des aktiven Zentrums konnte durch Cokristallisation mit dem Substrat (2S)-Naringenin bewiesen werden. Der Reaktionsmechanismus konnte durch Mutagenese-Studien und spezifischen 1H/2H-Austausch durch NMR bewiesen werden. Trotz jeglicher fehlender funktionaler Verwandtschaft zeigt die Terti{\"a}rstruktur der bakteriellen CHI gro{\"s}e {\"A}hnlichkeiten zu der ferredoxin-like Faltung der Chloritdismutase aus Dechloromonas aromatica und dem mit Stress verbundenen Protein SP1 aus Populus tremula. Ein Vergleich der bakteriellen CHI mit der pflanzlichen CHI von Medicago sativa zeigt, dass deren 3D-Struktur in keinem verwandtschaftlichen Verh{\"a}ltnis steht. Dies suggeriert eine konvergente Evolution der beiden Chalconisomerasen ausgehend von unterschiedlichen Vorl{\"a}uferproteinen. Anhand von Strukturaufkl{\"a}rungen der (R)-selektiven Amin-Transaminase aus Aspergillus fumigatus konnten erste Informationen {\"u}ber die strukturellen Voraussetzungen zur (R)-Selektivit{\"a}t dieser neuen Enzymklasse gewonnen werden. Die in silico Experimente zeigen, dass {\"a}hnlich zu den BCATs und D-ATAs das aktive Zentrum der (R)-ATA in eine gro{\"s}e und eine kleine Bindetasche unterteilt ist. Dies konnte strukturell {\"u}ber den Inhibitorkomplex verifiziert werden. Die De-/Protonierung des Substrates durch das katalytische aktive Lys179 kann ausschlie{\"s}lich von der si-Seite erfolgen, sodass es zur Bildung des (R)-Enantiomers kommt. Der Mechanismus zur Bindung polarer Substrate (dual substrate recognition) wurde durch einen kovalenten Inhibitorkomplex und Mutagenese-Studien belegt und ist auf ein konserviertes Arginin im active site loop zur{\"u}ckzuf{\"u}hren.},
  language  = {de}
}