Enzymmutanten als Basis für neue Substanzen
Terpene gehören zur breiten Palette der Pflanzenstoffe, die kommerziell eingesetzt und wegen ihrer gesundheitsförderlichen Eigenschaften und als Bausteine für komplexere Moleküle und ätherische Öle geschätzt werden. Zur Herstellung werden Enzyme aus der Familie der Oxidosqualen-Cyclasen (OSC) eingesetzt. Das EU-finanzierte Projekt TRICYCLE untersuchte den Einfluss von Strukturveränderungen bei OSC-Enzymen auf die erzeugten Terpenverbindungen mit einer neuen Methode, dem so genannten "catalytic Landscaping". So wurde eine Vielzahl von OSC-Enzymen untersucht, um Aminosäuren zu identifizieren (Bausteine von Proteinen bzw. Enzymen), die an der Terpenkatalyse beteiligt sind. Die Analyse ergab acht Aminosäuren, die regulieren, welche Terpene von OSC-Enzymen produziert werden. Durch Veränderung der Aminosäuren generierte TRICYCLE mehrere mutierte Enzyme. Diese wurden in Hefe exprimiert, um die entstandenen Terpenprodukte zu untersuchen. Offenbar bewirken nur wenige Mutationen bei OSC-Enzymen große Veränderungen bei den erzeugten Terpenen, mehrere der veränderten Enzyme resultierten zudem in bislang unbekannten Terpenen. Die Forschungen des Projekts werden die Suche nach neuen Wirkstoffen deutlich beschleunigen und auch die Erforschung von Terpenen als wichtiger Klasse pflanzlicher Substanzen voranbringen.
Schlüsselbegriffe
Enzym, Pflanzenprotein, Terpene, pflanzliche Substanzen, Oxidosqualen-Cyclase, catalytic landscaping, Aminosäurerest, mutiertes Enzym, Hefe
