@phdthesis{Stiba2009, author = {Konstanze Stiba}, title = {Untersuchungen zum Verst{\"a}ndnis der Beziehung von Enzymen mit α/β-Hydrolasefaltung: Generierung von Epoxidhydrolaseaktivit{\"a}t in eine Esterase}, journal = {Investigation of the relation between enzymes with an α/β-hydrolase fold: Generation of epoxide hydrolase activity}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000583-3}, year = {2009}, abstract = {Enzyme sind bekannt als Biokatalysatoren, die spezifisch f{\"u}r ein oder wenige Substrate und ihre zu katalysierende Reaktion sind. Die F{\"a}higkeit einiger Enzyme, mehr als nur eine bestimmte chemische Umsetzung zu katalysieren, bezeichnet man als Promiskuit{\"a}t. Einige Enzyme verf{\"u}gen {\"u}ber ein breites Substratspektrum und k{\"o}nnen selbst strukturell verschiedene Substrate umsetzen. Man spricht hierbei von der Substratpromiskuit{\"a}t (substrate promiscuity) der Enzyme. Eine weitere Klasse der Promiskuit{\"a}t wird als Konditionspromiskuit{\"a}t (condition promiscuity) bezeichnet. Hierzu z{\"a}hlen Enzyme, die auch bei nicht-nat{\"u}rlichen Reaktionsbedingungen wie hohen Temperaturen, extremen pH-Werten oder in wasserfreiem Medium katalytische Aktivit{\"a}t aufweisen. Die katalytische Promiskuit{\"a}t (catalytic promiscuity) bildet die dritte Gruppe der Enzympromiskuit{\"a}t. Enzyme, die {\"u}ber diese Art der Promiskuit{\"a}t verf{\"u}gen, zeichnen sich durch eine breite Reaktionsspezifit{\"a}t bei der Katalyse alternativer Reaktionen aus. Zudem lehren uns die Strukturen von {\"u}ber 30.000 Proteinen, dass die Natur nur von einem limitierten Repertoire von Proteinger{\"u}sten Gebrauch gemacht hat, um dennoch eine Vielzahl an verschiedensten Reaktionen herbeizuf{\"u}hren. Die Vielf{\"a}ltigkeit der Proteinger{\"u}ste ist auf einige wenige Vorfahren zur{\"u}ckzuf{\"u}hren, deren Ger{\"u}st als Basis zur Generierung von Familien und Superfamilien diente. Die {\"U}berreste dieses Prozesses spiegeln sich in den {\"a}hnlichen Strukturen und katalytischen Resten der Familienmitglieder wieder. {\"U}ber die Millionen von Jahren der Evolution haben sich jedoch die Sequenz{\"a}hnlichkeiten der Mitglieder einer Familie stark ver{\"a}ndert. Durch die Untersuchung der Beziehungen von Enzymen mit α/β-Hydrolasefaltung am Beispiel der Generierung von Epoxidhydrolaseaktivit{\"a}t in das Proteinger{\"u}st der Pseudomonas fluorescens Esterase (PFE) sollte die verwandtschaftliche Beziehung beider Enzyme n{\"a}her dargestellt werden. Mit Hilfe der Methoden der positionsgerichteten Mutagenese und der gerichteten Evolution war es m{\"o}glich eine Vielzahl von Mutanten zu kreieren. Zur Durchmusterung der Mutantenbliotheken kam sowohl ein neu entwickelter Agarplatten-Assay, als auch ein optimiertes Hochdurchsatz-Testsystem zum Einsatz. Mittels dieser Testformate konnten Mutanten der PFE identifiziert werden, die aktiv gegen{\"u}ber Epoxiden sind. Des Weiteren erfolgte die genaue Charakterisierung der generierten Varianten.}, language = {de} }