{"id":67013,"date":"2019-10-01T06:41:42","date_gmt":"2019-10-01T04:41:42","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.biofuelsdigest.com%2Fbdigest%2F2019%2F09%2F21%2Fhow-algae-makes-pink-pigments-relies-on-key-enzyme%2F"},"modified":"2019-09-28T16:48:00","modified_gmt":"2019-09-28T14:48:00","slug":"wie-algen-pinke-pigmente-herstellen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wie-algen-pinke-pigmente-herstellen\/","title":{"rendered":"Wie Algen pinke Pigmente herstellen"},"content":{"rendered":"

Aus ein- und demselben Vorl\u00e4ufermolek\u00fcl k\u00f6nnen Algen verschiedenfarbige Pigmente herstellen \u2013 ganz nach Bedarf in ihrer Umgebung. Wie die Synthese des pinken Farbstoffs Phycoerythrobilin im Detail abl\u00e4uft, konnte ein Team der Fakult\u00e4t f\u00fcr Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum (RUB) und der Technischen Universit\u00e4t Kaiserslautern zeigen. Die Forscherinnen und Forscher fanden heraus, dass ein Schl\u00fcsselenzym die Bindung eines Substrats nur in einer unerwarteten Orientierung zul\u00e4sst und somit f\u00fcr die entsprechende Farbe sorgt. Das Forschungsteam berichtet im Journal of Biological Chemistry vom 20. September 2019. Die Ergebnisse wurden f\u00fcr das Titelbild der Zeitschrift ausgew\u00e4hlt.<\/strong><\/p>\n

Pigmente mit gro\u00dfer Farbvielfalt<\/h3>\n
\"
Johannes Sommerkamp (rechts) und Eckhard Hofmann diskutieren die neue Struktur am 3D-Bildschirm.
\u00a9 Petros Sarantopoulos<\/figcaption><\/figure>\n

F\u00fcr das Farbspiel von Algen sind nat\u00fcrliche Pigmentmolek\u00fcle verantwortlich, die je nach Umgebung gezielt von den Organismen hergestellt werden. Erst mit ihrer Hilfe k\u00f6nnen die Algen Fotosynthese betreiben. Vor allem Cyanobakterien (fr\u00fcher Blaualgen genannt), Rotalgen und sogenannte Cryptophyten nutzen dazu Biline. Anders als der bekannte gr\u00fcne Blattfarbstoff Chlorophyll sind Biline Pigmentmolek\u00fcle mit gro\u00dfer Farbvielfalt. Biliverdin entsteht durch enzymatisches Aufschneiden der Ringstuktur von H\u00e4m und dient als Vorl\u00e4ufer f\u00fcr alle weiteren Biline.<\/p>\n

In den n\u00e4chsten Schritten werden Elektronen und Protonen gezielt an verschiedenen Positionen der Zwischenprodukte angelagert. \u201eFaszinierend dabei ist, dass strukturell sehr \u00e4hnliche Enzyme, sogenannte Bilinreduktasen, verschiedenfarbige Pigmente generieren k\u00f6nnen\u201c, so Johannes Sommerkamp aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Eckhard Hofmann an der RUB. \u201eNoch verstehen wir nicht richtig, wie diese Kontrolle der chemischen Reaktionen erfolgt.\u201c<\/p>\n

Johannes Sommerkamp hat speziell die Synthese des pinkfarbenen Phycoerythrobilin untersucht. \u201ePhycoerythrobilin wird in Algen normalerweise in zwei Schritten von zwei verwandten Enzymen synthetisiert. Die Struktur des Enzyms f\u00fcr den ersten Schritt konnten wir schon vor einigen Jahren aufkl\u00e4ren, aber wir konnten damit nicht verstehen, warum das Enzym f\u00fcr den zweiten Schritt so spezifisch arbeitet\u201c, so Eckhard Hofmann.<\/p>\n

R\u00e4umliche Struktur gibt Reaktion vor<\/h3>\n
\"Johannes
Johannes Sommerkamp beim Montieren eines Proteinkristalls in der R\u00f6ntgenanlage
\u00a9 Eckhard Hofmann<\/figcaption><\/figure>\n

Johannes Sommerkamp gelang es jetzt, die dreidimensionale Raumstruktur des zweiten Enzyms aus der Cryptophyte Guillardia theta zu entschl\u00fcsseln. Er nutzte daf\u00fcr die R\u00f6ntgenstrukturanalyse, bei der zun\u00e4chst Kristalle des Enzyms gez\u00fcchtet werden, um diese dann mit R\u00f6ntgenstrahlung zu untersuchen. Auf Grundlage dieser Daten kann dann ein Modell des Enzyms mit atomarer Aufl\u00f6sung erstellt werden. Dabei fanden die Forscher eine unerwartete Orientierung des Vorl\u00e4uferpigmentes in der Bindetasche, und eine katalytisch wichtige Aminos\u00e4ure, die eine zentrale Rolle bei der Steuerung der Reaktivit\u00e4t einnimmt.<\/p>\n

\u201eWenn wir uns jetzt die r\u00e4umliche Struktur der Bindetasche ansehen, passt das Substrat nur in dieser Orientierung. Das legt dann auch fest, wie die Reaktion abl\u00e4uft\u201c, so Eckhard Hofmann.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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