@phdthesis{Skalden2016, author = {Lilly Skalden}, title = {Untersuchungen von Amin-Transaminasen und ihre Anwendung in Kaskadenreaktionen}, journal = {Investigations of amine transaminases and their application in cascade reactions}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002420-8}, year = {2016}, abstract = {Das Interesse an Amin-Transaminasen stieg in den letzten Jahren stark an. Hierbei wurde der Fokus vor allem auf die Aufkl{\"a}rung der Strukturen der Amin-Transaminasen, aber auch auf ihre Anwendung in der Synthese von immer komplexeren Aminen gelegt. In dieser Arbeit befasste ich mich mit der Strukturaufkl{\"a}rung der (R)-selektiven Amin-Transaminase aus Aspergillus fumigatus und mit der Synthese von diastereomerenreinen 1 Amino-3-Methylcyclohexan. Es gelang die (R)-selektive Amin-Transaminase aus Aspergillus fumigatus zu kristallisieren und ihre Struktur mit einer Aufl{\"o}sung von 1,27 {\AA} zu l{\"o}sen. Der bis dato postulierte Aufbau des aktiven Zentrums von (R)-selektiven ATAs wurde best{\"a}tigt. Weiterhin wurde die duale Substraterkennung dieser (R)-ATA untersucht. Dieses erfolgte durch das Soaken mit dem Inhibitor Gabaculin und durch Mutagenesestudien. Hierbei wurde das Arginin 126 identifiziert, welches zusammen mit einem Histidin und einem Tyrosin, f{\"u}r die Koordinierung der Carboxylgruppe von Alanin bzw. Pyruvat in der gro{\"s}en Bindungstasche des aktiven Zentrums verantwortlich ist. Durch diese Erkenntnisse konnte das Verst{\"a}ndnis {\"u}ber (R)-selektive Amin-Transaminasen erweitert werden und bietet nun eine gute Grundlage f{\"u}r zuk{\"u}nftige Optimierungen und Anwendungen dieser Enzyme in der Herstellung von Aminen. Zur Synthese von diastereomerenreinem 1-Amino-3-Methylcyclohexan wurde die (S)-selektive Amin-Transaminase aus Vibrio fluvialis (VibFlu) verwendet. W{\"a}hrend hohe Enantioselektivit{\"a}ten f{\"u}r andere Substrate bekannt waren, musste die Amin-Transaminase zun{\"a}chst mit Hilfe der 3DM-Datenbank f{\"u}r die selektive Transaminierung von 3-Methylcyclohexanon optimiert werden. Eine Kopplung der generierten Mutanten VibFlu Leu56Ile und VibFlu Leu56Val mit verschiedenen Enoatreduktasen f{\"u}hrte zur erfolgreichen Synthese von drei der m{\"o}glichen vier Diastereomeren mit hohen Reinheiten von bis zu 97 \%de und guten Ums{\"a}tzen bis zu 99 \%. Somit konnte die erfolgreiche selektive Synthese eines zyklischen Amins mit mehr als einem Stereozentrum durch eine Enzymkaskade gezeigt werden. Dies demonstriert die M{\"o}glichkeiten von Kaskadenreaktionen mit Amin-Transaminasen und Enoatreduktasen zur Synthese von komplexen diastereomerenreinen Aminen.}, language = {de} }