Chlorogensäure:Glucarsäure-Caffeoyltransferase (CGT) Struktur, Lokalisation, Funktion
Final Report Abstract
Aus Tomatenkeimlingen wurde ein Enzym isoliert, das die Synthese von Kaffeoylglucar- und -galactarsäure als Haupt- bzw. Nebenprodukt katalysiert. Dabei dient Chlorogensäure als Acyldonator. Dieses Enzym, die Chlorogensäure:Glukarsäure-Kaffeoyltransferase (CGT), wurde zunächst partiell sequenziert, um mit Hilfe der identifizierten Peptide die CGT-cDNA zu isolieren. Es konnte gezeigt werden, dass die cDNA einen Offenen Leserahmen von 1143 bp besitzt, der für ein Protein mit einer Größe von 380 Aminosäuren und einem Signalpeptid von 24 Aminosäuren kodiert. Das Signalpeptid spricht für eine extrazelluläre Sekretion des Proteins. Das reife Protein hat eine Größe von 39,95 kDa und einen isoelektrischen Punkt von 5,01. Die CGT-cDNA konnte funktionell in N. benthamiana-Blättern exprimiert werden. Überraschend zeigten Sequenzvergleiche, dass die CGT zur Familie der GDSL-Lipasen gehört. Vergleiche mit bekannten GDSL-Enzymen zeigten, dass die CGT ein Mitglied der SGNH-Proteinfamilie ist, die eine katalytische Triade aus Ser-His-Asp besitzt, wobei das Serin des GDSL-Elementes als nukleophiler Rest agieren könnte. In laufenden Untersuchungen soll durch gerichtete Mutagenesen die Identität der katalytisch-funktionellen Elemente des Lipase-verwandten Enzymes für den Acyltransfer aufgeklärt werden. Liegen diese Ergebnisse vor, kann das in Arbeit befindliche Manuskript fertiggestellt und zur Publikation eingereicht werden. Diese Arbeit würde zum ersten Mal zeigen, dass aus einer Lipase des pflanzlichen Primärstoffwechsels im Laufe der Evolution eine hochspezifische Acyltransferase des sekundären Phenylpropanstoffwechsels entstanden ist.
