8. Anhang
8.5 Abkürzungsverzeichnis
Å Ångström
°C Grad Celsius
A260 und A280 Absorption bei 260 bzw. 280 nm
Abb. Abbildung
Ala Alanin
Amp Ampicilin
Apo Apoenzym, Protein ohne Kofaktor(en)
Arg Arginin
Asn Asparagin
Asp Asparaginsäure
Bd. Band
bp engl.: basepair (Basenpaar)
bzw. beziehungsweise
ca. circa
Cys Cystein
d. h. das heißt
Da Dalton
DNA engl.: desoxyribonucleic acid (Desoxyribonukleinsäure)
engl. englisch
et al. et altera
Fa. Firma
g Gramm
Glu Glutaminsäure
h engl.: hour (Stunde)
His Histidin
Hrsg. Herausgeber
Ile Isoleucin
J. Journal
169 kb engl.: kilobasepair (Kilobasenpaare)
l Liter
Wellenlänge
LB-Medium Luria-Bertani-Medium
Leu Leucin
Lys Lysin
µm Mikrometer
µmol Mikromol
M Molarität
ml Milliliter
mm Millimeter
min Minute
obs beobachtet
OD Optische Dichte
p. A. pro analysi
PCR engl.: polymerase chain reaction (Polymerase-Kettenreaktion)
PEG Polyethylenglykol
Phe Phenylalanin
PMSF Phenylmethylsulfonylfluorid
Pro Prolin
RT Raumtemperatur
rpm engl.: rotations per minute (Umdrehungen pro Minute)
s Sekunde(n)
SDS-PAGE Natriumdodecylsulfat-Polyacrylamidgelelektrophorese
Ser Serin
s. o. siehe oben
s. u. siehe unten
Suppl. engl: supplement
Tab. Tabelle
TCA Trichloressigsäure
170 Tris Tris (hydroxymethyl)-aminomethan
Thr Threonin
Tyr Tyrosin
u. a. unter anderem
UV ultraviolett
U unit
v. a. vor allem
Val Valin
z. B. zum Beispiel
171
8.6 Abbildungsverzeichnis
ABBILDUNG 1.1: SCHEMA DER OXYLIPIN-BIOSYNTHESE IN BLÜTENPFLANZEN. ... 5
ABBILDUNG 1.2: DER JA-BIOSYNTHESEWEG IN PFLANZEN. ... 9
ABBILDUNG 1.3: OXYLIPINE IN P. PATENS. ... 12
ABBILDUNG 1.4: DIE LOX-REAKTIONEN AM BEISPIEL DER LA. ... 16
ABBILDUNG 1.5: RAUMSTRUKTUR VON ATAOC2 IN FARBBANDDARSTELLUNG (2DIO.PDB). ... 22
ABBILDUNG 1.6 HYPOTHETISCHER AOC-REAKTIONSMECHANISMUS. ... 23
ABBILDUNG 2.1: SOAKINGSUBSTANZEN FÜR PPAOC1 UND PPAOC2... 53
ABBILDUNG 3.1: AUSSCHNITT AUS EINEM ALIGNMENT VERSCHIEDENER LOXEN. N. ... 60
ABBILDUNG 3.2: ... DIE DREIDIMENSIONALE PROTEINSTRUKTUR DES PPLOX1-MODELLS IM ÜBERBLICK. ... .61
ABBILDUNG 3.3: MODELL DES AKTIVEN ZENTRUMS VON PPLOX1.. ... 62
ABBILDUNG 3.4: ... HPLC-ANALYSE DER UMSETZUNG VON AA DURCH VERSCHIEDENE PPLOX1-VARIANTEN IM VERGLEICH ZUM AUSGANGSENZYM.. ... 65
ABBILDUNG 3.5: ... HPLC-ANALYSE DER UMSETZUNG VON EPA DURCH VERSCHIEDENE PPLOX1-VARIANTEN IM VERGLEICH ZUM AUSGANGSENZYM.. ... 67
ABBILDUNG 3.6: ... HPLC-ANALYSE DER UMSETZUNG VON GLA DURCH VERSCHIEDENE PPLOX1-VARIANTEN IM VERGLEICH ZUM AUSGANGSENZYM. ... 69
ABBILDUNG 3.7: ELUTIONSPROFILE DER AUFREINIGUNG VON PPAOC1. (A). ... 72
ABBILDUNG 3.8: ELUTIONSPROFILE DER AUFREINIGUNG VON PPAOC2. (A) ... 73
ABBILDUNG 3.9: SDS-PAGE DER REINIGUNG VON PPAOC1.. ... 74
ABBILDUNG 3.10: SDS-PAGE DER REINIGUNG VON PPAOC2. ... 75
ABBILDUNG 3.11: REINIGUNGSSCHRITTE VON KO-EXPRIMIERTEN HIS-PPAOC1- UND GST-PPAOC2... 76
ABBILDUNG 3.12: SDS-PAGE DER KO-EXPRESSION VON PPAOC1 UND PPAOC2. ... 77
ABBILDUNG 3.13: SUBSTRATE ZUR CHARAKTERISIERUNG VON PPAOC1 UND PPAOC2.. ... 79
ABBILDUNG 3.14: REAKTIONSGEMISCHE ENZYMATISCHER UMSETZUNGEN VON 12-HYDROPEROXY-FETTSÄUREN DURCH PPAOC1 UND PPAOC2.. ... 80
ABBILDUNG 3.15: MS/MS-SPEKTREN DER ZYKLISCHEN PRODUKTE VON 12-HYDROPEROXIDEN.. ... 82
ABBILDUNG 3.16: REAKTIONSGEMISCHE ENZYMATISCHER UMSETZUNGEN VON 15-HYDROPEROXY-FETTSÄUREN.. ... 83
ABBILDUNG 3.17: MS/MS-SPEKTREN DER ZYKLISCHEN 15-PRODUKTE. ... 84
ABBILDUNG 3.18: INITIALE KRISTALLISATIONSBEDINGUNGEN VON PPAOC1. ... 86
ABBILDUNG 3.19: VERSCHIEDENE PPAOC1-KRISTALLE ... 88
ABBILDUNG 3.20: VERSCHIEDENE PPAOC2-KRISTALLE. ... 89
ABBILDUNG 3.21: DIE ASYMMETRISCHE EINHEIT DES PPAOC1-KRISTALLS MIT GEBUNDENEN LIGANDEN 12,13-EOD∆9Z∆15Z... 91
172
ABBILDUNG 3.22: DIE ASYMMETRISCHE EINHEIT DER PPAOC2-KRISTALLE MIT
GEBUNDENEM LIGANDEN 12,13-EOD∆9Z∆15Z. ... 93 ABBILDUNG 3.23: DIE ASYMMETRISCHE EINHEIT DES PPAOC1-KRISTALLS MIT DEN
B-FAKTOREN DER CΑ-ATOME. ... 95 ABBILDUNG 3.24: GRAPHISCHE ÜBERLAGERUNG DER 12 PPAOC1-MONOMERE EINER
ASYMMETRISCHEN EINHEIT. ... 96 ABBILDUNG 3.25: RAMACHANDRAN-DIAGRAMM FÜR DIE PPAOC1-STRUKTUR MIT
GEBUNDENEM LIGAND 12,13-EOD∆9Z∆15Z ( ... 97 ABBILDUNG 3.26: DIE ASYMMETRISCHE EINHEIT VON PPAOC2 MIT DEN B-FAKTOREN DER
CΑ-ATOME. ... 98 ABBILDUNG 3.27: GRAPHISCHE ÜBERLAGERUNG DER SECHS PPAOC2-MONOMERE EINER
ASYMMETRISCHEN EINHEIT. ... 99 ABBILDUNG 3.28: RAMACHANDRAN-DIAGRAMM FÜR DIE PPAOC2-STRUKTUR MIT
12,13-EOD∆9Z∆15Z ... 100 ABBILDUNG 3.29: VERSCHIEDENE ANSICHTEN DES PPAOC1- UND PPAOC2-TRIMERS.. ... 101 ABBILDUNG 3.30: DAS PPAOC1- UND PPAOC2-MONOMER. ... 101 ABBILDUNG 3.31: GRAFISCHE ÜBERLAGERUNG DES PPAOC1- UND PPAOC2-MOLEKÜLS. . 102 ABBILDUNG 3.32: PPAOC1 KETTE B MIT LIGAND 12,13-EOD∆9Z∆15Z IN
FARBBANDDARSTELLUNG. ... 104 ABBILDUNG 3.33: DARSTELLUNG POLARER KONTAKTE IM AKTIVEN ZENTRUM VON ... 105 ABBILDUNG 3.34: PPAOC1 KETTE A, B, C, G UND H MIT LIGAND 12,13-EOD∆9Z∆15Z IM
ÜBERBLICK. ... 107 ABBILDUNG 3.35: OBERFLÄCHENDARSTELLUNG EINES PPAOC1-TRIMERS. ... 108 ABBILDUNG 3.36: PPAOC2 KETTE C UND E MIT LIGAND 12,13-EOD∆9Z∆15Z IN
FARBBANDDARSTELLUNG. ... 110 ABBILDUNG 3.37: PPAOC2 KETTE A - F MIT LIGAND 12,13-EOD∆9Z∆15Z. ... 111 ABBILDUNG 3.38: DARSTELLUNG POLARER KONTAKTE IM AKTIVEN ZENTRUM VON
PPAOC2 MIT GEBUNDENEM LIGAND 12,13-EOD∆9Z∆15Z. ... 112 ABBILDUNG 3.39: GRAFISCHE ÜBERLAGERUNG VON PPAOC2 KETTE A - F MIT LIGAND
12,13-EOD∆9Z∆15Z. ... 115 ABBILDUNG 3.40: GRAPHISCHE ÜBERLAGERUNG VERSCHIEDENER PPAOC2-KETTEN A - F
MIT LIGAND 12,13-EOD∆9Z∆15Z.. ... 116 ABBILDUNG 3.41: OBERFLÄCHENDARSTELLUNG EINES PPAOC2-TRIMERS. 117
ABBILDUNG 3.42: VERGLEICH DER PPAOC2-STRUKTUREN MIT UND OHNE LIGAND 12,13-EOD9Z15Z. ... 118 ABBILDUNG 3.43: VERGLEICH VERSCHIEDENER AMINOSÄURERESTEN DES AKTIVEN
ZENTRUMS VON PPAOC1 UND PPAOC2 MIT GEBUNDENEM LIGANDEN 12,13-EOD∆9Z∆15Z ... 119 ABBILDUNG 3.44: REAKTIONSGEMISCHE ENZYMATISCHER UMSETZUNGEN VON
13S-HPOTE DURCH VERSCHIEDENE PPAOC1 UND PPAOC2 VARIANTEN IM VERGLEICH ZU DEN AUSGANGSENZYMEN. ... 121
173
ABBILDUNG 3.45: WESTERN-BLOT ANALYSE DER AOC-VARIANTEN UND DER AUSGANGSFORMEN. 122
ABBILDUNG 4.1: AKTIVITÄT VON PPAOS.. ... 128 ABBILDUNG 4.2: MODELL ÜBER DIE FEINKONTROLLE DER GENEXPRESSION DURCH
JASMONATE IN VERWUNDETEN ODER ERKRANKTEN ARABIDOPSIS-BLÄTTERN. ... 131 ABBILDUNG 4.3: SEQUENZVERGLEICH VERSCHIEDENER AOCS.. ... 134 ABBILDUNG 4.4: GRAFISCHE ÜBERLAGERUNG ATAOC2 UND PPAOC1. ... 135 ABBILDUNG 4.5: AMINOSÄURERESTE IM AKTIVEN ZENTRUM VON PPAOC1 UND ATAOC2 . ... 138 ABBILDUNG 4.6: AMINOSÄURERESTE IM AKTIVEN ZENTRUM VON PPAOC2 UND ATAOC2.
... 141 ABBILDUNG 8.1: AMINOSÄURE-ALIGNMENT VERSCHIEDENER LOXEN.. ... 164 ABBILDUNG 8.2: DARSTELLUNG POLARER KONTAKTE IM AKTIVEN ZENTRUM VON
PPAOC2 MIT GEBUNDENEM LIGAND 12,13-EOD∆9Z∆15Z. ... 167
174
9. D ANKSAGUNG
Ich danke Prof. Dr. Ivo Feußner für die Betreuung dieser Doktorarbeit, sein Verständnis und die vielen anregenden Diskussionen.
Für die Übernahme des Koreferats danke ich Prof. Dr. Ralf Ficner (Abt. Molekulare Strukturbiologie, Georg-August-Universität, Göttingen). Danke, für die hervorragende Kooperation bezüglich der Kristallisationsexperimente, Datensammlung und –auswertung.
Ich danke Jens Brinkmann, Dr. Achim Dickmanns und v. a. Dr. Piotr Neumann (Abt.
Molekulare Strukturbiologie, Georg-August-Universität Göttingen) für die großartige und hilfreiche Betreuung sowie der geduldigen Beantwortung meiner Fragen.
Dr. Cornelia Göbel danke ich für die Mithilfe bei den Lipidanalysen und deren Auswertung.
Für die gemeinsame Zeit im Labor und die Betreuung der molekularbiologischen Arbeiten geht ein großer Dank an Dr. Ellen Hornung. Danke für die vielen Tipps und Tricks bei kniffligen Laborangelegenheiten, der großen Hilfsbereitschaft und die schöne Arbeitsatmosphäre.
Theres Riemekasten, Sabine Freitag und Pia Meyer danke ich für ihre großartige technische Assistenz und die Hilfe bei molekularen Arbeiten und bei der Lipidanalytik.
Allen Mitarbeitern der Abt. Biochemie danke ich für die kleinen und großen Hilfen im Laboralltag, den unzähligen amüsanten Mittagspausen, den leckeren Geburtstagsfrühstücken und dem lustigem Drumherum.
Den Mitarbeitern der Labore 1.303 und 1.304 gebührt besonderer Dank für die tolle Atmosphäre, die anregenden und konstruktiven Diskussionen, dem ungezwungen Miteinander, auch nach Laborschluss. Danke dafür an: Alexandra Andreou, Theres Riemekasten, Florian Brodhun, Ellen Hornung, Michael Stumpe, Julia Bode, Jan-Gerrit Carstjens, Elena Liavonchanka, Julia Scholz und Stefan Schneider.
Ich bedanke mich an dieser Stelle bei Dr. A. Mangholz für die ärztliche Betreuung, ihre aufbauenden Worte und offenen Ohren – danke liebe Frau Mangholz!
Ein dickes Dankeschön für die Hilfestellung beim Anfertigen der Doktorarbeit und die zahlreiche konstruktive und wichtige Kritik, geht an Cornelia Göbel, Ellen Hornung, Gert Weber, Imke Lang, Christian Thater, Dr. Alexandra Andreou, Amina Ibrahim, Stephanie Schell, Dr. Danilo Meyer, Stefan Lüdtke, Dr. Ingo Heilmann und natürlich Prof. Ivo Feußner.
175 Für die unersetzliche Freundschaft geht mein fast größter Dank an Dajana, Katja, Steffi, Gert, Christian, Imke, Moni, Danilo und Stefan, der dazu ein großartiger Mitbewohner ist.
Ohne Euch wäre Vieles schwer gewesen!
In Liebe danke ich meiner Oma Edeltraut Russow und meinen Eltern Hero und Hannelore Sauer, die mir soviel ermöglicht haben. Danke, dass ihr immer zu mir steht und mich in einem schönen zu Hause immer willkommen heißt. Bei euch kann ich immer sein wie ich bin und das bedeutet mir so viel!
Diese Arbeit widme ich in Liebe und Dankbarkeit meinen Eltern!
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Kristin Sauer Düstere-Eichen-Weg 30 37073 Göttingen Tel. privat 0551-4886250 e-mail: ksauer@gwdg.de
LEBENSLAUF
29.01.1979 Geburtsdatum Schwerin Geburtsort
ledig Familienstand keine Kinder
Studium Doktorandin am Albrecht-von-Haller Institut für Pflanzenwissenschaften, Abteilung Biochemie der Pflanze
2005-2010
Studium der Biologie an der Georg–August Universität Göttingen 1998-2004 Abschluss: Diplom-Biologin
Diplomarbeit am Albrecht-von-Haller Institut für Pflanzenwissenschaften, Abteilung Experimentelle Phykologie und Sammlung von Algenkulturen Göttingen
10/2003-07/2004
Schulausbildung
Schliemann Gymnasium, Schwerin 1991-1995 Friedrich Franz Gymnasium, Parchim 1995-1997
Göttingen, 7.6.2010