Einsatz der Molekularbiologie in Stoffwechseluntersuchungen des Fettsäure‐Abbaus am Beispiel der 3, 2trans‐Enoyl‐CoA‐Isomerase

Abstract

AbstractDer enzymatische Abbau von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren verläuft im wesentlichen im Mitochondrion. Das Schlüsselenzym für den Abbau ungesättigter Fettsäuren ist die 3, 2trans‐Enoyl‐CoA‐Isomerase, die sowohl cis‐ als auch trans‐Doppelbindungen in ungesättigten Fettsäure‐CoA‐Estern mit wenig unterschiedlichen Reaktionsgeschwindigkeiten in das 2trans‐Enoyl‐CoA‐Intermediat und damit in ein Intermediat der β‐Oxidationsspirale der gesättigten Fettsäuren umlagert. Wir haben diese Isomerase gereinigt und ihre Primärstruktur durch molekulares Klonieren bestimmt. Für die Aufklärung des Mechanismus wurden auf Grund von Homologienvergleichen mit der Enoyl‐CoA Hydratase gezielte Mutationen durchgeführt und die Wild‐Type und mutierte Isomerase in E. coli exprimiert. Die rekombinanten Enzymproteine dienen Kristallisationsstudien. Die menschliche Isomerase ist der Ratten‐Isomerase sehr ähnlich. Der Proteintransport in das Mitochondrion wurde aufgeklärt. Die Genstruktur erlaubt nun, genetische Defekte aufzuklären.