Dokument: Biochemische Untersuchung des enzymatischen Verteidigungsmechanismus im Mittelmeerschwamm A. cavernicola

Titel:	Biochemische Untersuchung des enzymatischen Verteidigungsmechanismus im Mittelmeerschwamm A. cavernicola
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=23801
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20130219-085645-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Lipowicz, Bartosz [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 6,37 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 14.02.2013 / geändert 14.02.2013
Beitragende:	Prof. Dr. Proksch, Peter [Gutachter] Prof. Dr. Schmitt, Lutz [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Nitrilhydratase aus dem Schwamm Aplysina cavernicola untersucht. Zusammen mit dem Isoxazolin-spaltenden Enzym bildet es die Grundlage für den enzymatischen Verteidigungsmechanismus der Schwammgattung Aplysina. Bei einer Gewebsverletzung werden genuin enthaltene fraßhemmende Alkaloide, wie Aerothionin, in einem ersten Schritt zu Aeroplysinin-1 und in einem zweiten Schritt durch die Nitrilhydratase zu einem Säureamid abgebaut. Die Produkte dieser Reaktionen zeigen starke antimikrobielle Eigenschaften gegen marine Mikroorganismen und schützen den Schwamm, bzw. das verletzte und offenliegende Gewebe vor einem schädigenden Befall durch Mikroorganismen. Es sind bis heute keine Nitrilhydratasen aus Tieren isoliert worden, sodass das Ziel dieser Arbeit darin lag, erstmals ein solches Enzym aus einem Schwamm zu isolieren und zu charakterisieren. Es wurde ein Reinigungsprotokoll für die NHase aus A. cavernicola bestehend aus der differentiellen Zentrifugation, Ammoniumsulfatfällung, Anionenaustauschchromatographie und Größenausschlusschromatographie erarbeitet. Eine Kombination aus unterschiedlichen gelelektrophoretischen Methoden und eines Aktivitätsassays im Gel zeigte das Vorhandensein von mindestens zwei Nitrilhydratasen unterschiedlicher molekularer Größe auf. Eine SDS-PAGE aufgereinigter Proben ließ vermuten, dass eine Untereinheit des Enzyms eine Größe von ungefähr 72 kDa aufwies. In-Gel Trypsinverdau und anschließende Massenanalyse konnten für dieses Peptid allerdings keine Übereinstimmungen mit bekannten Nitrilhydratasen finden. Das Enzym hatte seine pH und Temperaturoptima bei pH 7,8 und 35 °C. In entsalzter Form war es inaktiv und konnte erst durch Zugabe von Mangan-, Nickel- oder Cobaltsalzen wieder aktiviert werden, wobei Mangan die stärkste Wirkung aufwies und im Vergleich mit Nickel und Cobalt über einen breiteren Konzentrationsbereich hinweg seine positive Wirkung behielt. Mittels spektroskopischer Messungen des Enzymextrakts wurden die Gehälter von Mangan, Cobalt und Nickel bestimmt, wobei Mangan den höchsten Gehalt aufwies, gefolgt von Nickel und Cobalt. Dies und der Manganeinfluss auf die Enzymaktivität führten zu der Hypothese, dass es sich bei der Nitrilhydratase um ein manganabhängiges Enzym handelt. Untersuchungen zur SubstratSpezifität ergaben, dass das Enzym seinem natürlichen Substrat Aeroplysinin-1 gegenüber äußerst spezifisch ist, da keines der synthetisierten Derivate abgebaut wurde. Außerdem besaßen die Derivate weder eine inhibierende Wirkung auf das Enzym, noch zeigten sie eine antibiotische Wirkung. Enzymkinetische Untersuchungen lieferten keine Ergebnisse, da die Löslichkeit von Aeroplysinin-1 verhinderte, dass eine ausreichende Datenmenge für eine Michaelis-Menten Kinetik gesammelt werden konnte.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Pharmazie » Pharmazeutische Biologie und Biotechnologie
Dokument erstellt am:	19.02.2013
Dateien geändert am:	19.02.2013
Promotionsantrag am:	18.12.2012
Datum der Promotion:	04.02.2013