Sulfid-Chinon Reduktase (SQR) aus Aquifex aeolicus: Gensynthese, Expression, Reinigung und biochemische Charakterisierung

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	6 Oktober 2003
Begutachter (Erstgutachter):	Günter Prof. Dr. Hauska
Tag der Prüfung:	23 September 2003
Institutionen:	Biologie und Vorklinische Medizin > Institut für Pflanzenwissenschaften > Entpflichtet bzw. im Ruhestand > Prof. Dr. Günter Hauska
Stichwörter / Keywords:	Flavine , Flavoenzym , Sulfide , Elektronentransportkette , Aquifex aeolicus , Chinon , flavoprotein , Aquifex , sulfide , Quinone , electron transport
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften, Biologie
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	10122

Zusammenfassung (Deutsch)

Biologische Sulfidoxidation findet in Organismen aller drei Domänen des Lebens statt. Als das in vielen Bakterien dafür verantwortliche Enzym wurde eine Sulfid:Chinon Oxidoreduktase (SQR) identifiziert. In der vorliegenden Arbeit wurde die SQR aus dem hyperthermophilen Eubakterium Aquifex aeolicus heterolog in Escherichia coli exprimiert und zur Homogenität gereinigt. Dazu wurde ein künstliches ...

Zusammenfassung (Deutsch)

Biologische Sulfidoxidation findet in Organismen aller drei Domänen des Lebens statt. Als das in vielen Bakterien dafür verantwortliche Enzym wurde eine Sulfid:Chinon Oxidoreduktase (SQR) identifiziert. In der vorliegenden Arbeit wurde die SQR aus dem hyperthermophilen Eubakterium Aquifex aeolicus heterolog in Escherichia coli exprimiert und zur Homogenität gereinigt. Dazu wurde ein künstliches Gen synthetisiert, welches an den Codon-Gebrauch von Escherichia coli angepasst ist. Das gereinigte Protein wurde hinsichtlich seiner Affinitäten gegenüber den Substraten Sulfid und Chinon untersucht. Ferner wurde die Temperaturabhängigkeit und die Temperaturstabilität der Aktivität untersucht.
Durch Vergleiche der Aminosäuresequenzen unterschiedlicher SQR-Proteine und homologer Proteine aus Archaeen und Eukaryoten wurden deren Verwandtschaft zu Vertretern der Glutathion-Reduktase Familie festgestellt. Allerdings konnte die diesen Pyridin-Nucleotid-Disulfid Oxidoreduktasen gemeinsame Dimerisierungsdomäne in den Sequenzen der SQR-Proteine nicht identifiziert werden.
Zur Analyse des unterschiedlichen Codon-Gebrauchs von Genen wurde ein Computerprogramm erstellt, welches unter http://gcua.schoedl.de verfügbar ist.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Biological sulfide oxidation occurs in organisms of all three domains of life. The enzyme responsible for this reaction in many bacteria was found to be sulfide:quinone oxidoreductase (SQR). In this work the SQR from the hyperthermophilic eubacterium Aquifex aeolicus was heterologously expressed in Escherichia coli and purified to homogenicity. For that purpose a gene was synthesised which has ...

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Biological sulfide oxidation occurs in organisms of all three domains of life. The enzyme responsible for this reaction in many bacteria was found to be sulfide:quinone oxidoreductase (SQR). In this work the SQR from the hyperthermophilic eubacterium Aquifex aeolicus was heterologously expressed in Escherichia coli and purified to homogenicity. For that purpose a gene was synthesised which has been adapted to Escherichia coli codon usage. The purified protein was studied with respect to its substrate affinities towards sulfide and quinone. Furthermore the temperature dependence and the thermostability of the activity was characterised.
The comparison of the aminoacid sequences of different SQR proteins and of homologous proteins known from archaea and eukaryotes revealed their close relationship to members of the glutathione-reductase family. However, the dimersisation domain known for these pyridine-nucleotide-disulfide oxidoreductases could not be identified within the sequences of the SQR proteins.
For the analysis of differential codon usage of genes a computer program was developed, which is available at http://gcua.schoedl.de.

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