Substratbindung und Spaltungsmechanismus der Rubber oxygenase RoxA

• Antragsteller: Professor Dr. Dieter Jendrossek
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 281987579

In diesen Projekt soll der Mechanismus der enzymatischen Spaltung von Polyisopren (Kautschuk, Gummi) durch die rubber oxygenase RoxA bestimmt werden. Dies soll erfolgen durch (i) Identifizierung von Aminosäureresten des aktiven Zentrums, die an der Sauerstoffbindung beteiligt sind, durch (ii) Identifizierung von Aminosäureresten, die für die spezifische Bindung des polymeren (hydrophoben) Substrats an das Enzym verantwortlich sind, und durch (iii) Bestimmung der Veränderungen im RoxA Molekül im Zuge der Bindung von Substratmolekülen, Substratanalogen oder Inhibitoren (UVvis Spektroskopie, EPR Signale, Produktspektrum, 3D Struktur). Diese Ziele sollen durch Konstruktion, Reinigung und biochemische und biophysikalische Charakterisierung von entsprechenden RoxA Muteinen sowie durch Strukturbestimmung des RoxA Proteins bzw. RoxA Phe317Tyr Muteins nach Co-Kristallisation mit selbst hergestellten Substratmolekülen und Substratanalogen erreicht werden. Zusammen mit dem bereits geförderten Projekt zur Lcp Funktion (latex clearing protein) wollen wir die Mechanismen der Polyisoprenspaltung durch RoxA und Lcp vergleichen, um zu verstehen, wie die Natur zwei verschiedene Lösungen für die Aufgabe der oxidativen Spaltung von Kautschuk entwickelt hat.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen