Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Biochemie

Betreuer: Prof. Dr. Birgit Piechulla



Diplombiologin Diana Rohrbeck
(e-mail: dianarohrbeck78@googlemail.com )

Eine Struktur- und Funktionsanalyse der floralen Salizylsäure-Carboxyl-Methyltransferase aus Hoya carnosa R. Br.

Innerhalb der zweier floraler Hoya carnosa S-Adenosyl-L-Methionin:Salizylsäure-Carboxyl-Methyltransferasen wurde die Bedeutung einzelner Aminosäuren des aktiven Zentrums untersucht. Ein besonderes Augenmerk lag dabei auf der Substratspezifität und der Größe des Substratspektrums. Von primärer Bedeutung für die Unterscheidung der Hauptsubstrate Salizyl- und Benzoesäure waren ein Methionin bzw. Histidin an der Position 156 im Enzym. Die Met156His-Mutante zeigte Eigenschaften einer Benzoesäure/Salizylsäure-Methyltransferase, wobei erst die zusätzliche Leu216Met-Mutation zur bevorzugten Umsetzung von Benzoesäure führte. Die Einzelmutationen Leu216Met und Val231Phe verkleinerten das Substratspektrum deutlich. Die Aminosäuren Trp232 und Val321 sowie ein aromatischer Rest an der Position 357 waren für die Funktion des Enzyms von essenzieller Bedeutung.

The importance of certain amino acids in the active center of two floral S-Adenosyl-L-Methionine:Salicylic Acid Carboxyl Methyltransferases from Hoya carnosa was examined. Using site-directed mutagenesis, the impact of selected amino acids on substrate specificity and spectrum was determined. Experiments supported the extraordinary importance of the amino acid methionine or histidine at site 156 for the discrimination between salicylic and benzoic acid. Met156His mutation was sufficient for generating an enzyme specific for both substrates. The additional Leu216Met mutation resulted in preferential benzoic acid methylation. The single mutations Leu216Met and Val231Phe clearly reduced substrate spectra. Further essential amino acids for the enzyme functionality were Trp232, Val321, and an aromatic residue at position 357.