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Titelaufnahme

Titel
Functional characterization of a novel bacterial peroxidockerin with homology to human heme peroxidases / submitted by Georg Schütz
VerfasserSchütz, Georg
GutachterNicolussi, Andrea ; Auer, Markus
Erschienen2014
Umfang75 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2014
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)kovalent gebundenes Häm; Peroxidase; Lactoperoxidase; Häm; Charakterisierung; angeborene Immunantwort;
Schlagwörter (EN)Covalently Bound Heme; Peroxidase; Lactoperoxidase; Heme; Characterization; Innate Immunity
Schlagwörter (GND)Häm / Peroxidase / Halogenide / Oxidans / Aufreinigung / Molekülstruktur / Strukturaufklärung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-1708 Persistent Identifier (URN)
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Functional characterization of a novel bacterial peroxidockerin with homology to human heme peroxidases [3.05 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Häm Peroxidasen sind in zwei Superfamilien unterteilt, zum einen die Peroxidase-Katalase Superfamilie und zum anderen die Peroxidase-Cyclooxygenase Superfamilie. Die zweite Superfamilie, umschließt Oxidoreduktasen aus Vertebraten und Invertebraten, Pflanzen, Pilzen und Bakterien. Sie kann in sieben Unterfamilien geteilt werden. Die erste bereits sehr gut untersuchte Unterfamilie enthält Säugetier-Peroxidasen, wie zum Beispiel Lactoperoxidase (LPO), Myeloperoxidase (MPO) und Eosinophile Peroxidase (EPO). Für die anderen Unterfamilien können meist nur wenig biochemische Daten in der Literatur gefunden werden. In dieser biochemischen Arbeit fokussieren wir uns auf die noch nicht sehr genau erforschte Unterfamilie der Peroxidockerine. Es wurde ein Peroxidockerin aus dem Cyanobakterium Lyngbya sp. PCC8106 (LspPOX) mit hoher Homologie zu LPO ausgewählt. Säugetier-Peroxidasen spielen in der unspezifischen Immunabwehr (LPO, EPO und MPO) und der Hormonbiosynthese (TPO) wichtige Rollen. Durch ihre Fähigkeit Halogenide in starke Oxidationsmittel umzuwandeln, bilden MPO, LPO und EPO die erste Barriere gegen das eindringen von Mikroorganismen in den menschlichen Körper. Die Funktion von LspPOX ist im Moment noch unklar, die Überlegungen dazu reichen von antimikrobieller Aktivität bis zu noch unbekannten Funktionen in Stoffwechselwegen. In dieser Arbeit haben wir uns die Aufgabe gestellt, einen geeigneten und einfachen Weg zu finden um LspPOX in Escherichia coli zu exprimieren und ein schnelles Reinigungsprotokoll zu entwickeln. Weiters wurde das rekombinant hergestellte Protein mit unterschiedlichen Techniken, wie zum Beispiel Massenspektroskopie, Differenzkalorimetrie, Stopped-Flow-Spektroskopie, Circulardichroismus und UV-Vis Spektroskopie untersucht, um einen tieferen Einblick in den Reaktionsmechanismus und die allgemeinen Eigenschaften von LspPOX zu erhalten.

Zusammenfassung (Englisch)

Today five heme peroxidase (super) families are known, including the peroxidase-catalase superfamily and the peroxidase-cyclooxygenase superfamily. The latter contains seven subfamilies. The first subfamily, which includes the mammalian peroxidases lactoperoxidase (LPO), myeloperoxidase (MPO), eosinophil peroxidase (EPO) and thyroid peroxidase (TPO), is very well investigated. For other subfamilies some biochemical data can be found in literature. In this thesis we focused on subfamily 5, the peroxidockerins. We choose a cyanobacterial peroxidockerin from Lyngbya sp. PCC8106 (LspPOX) with high homology to mammalian LPO for biochemical and biophysical characterization. In general the mammalian peroxidases play an important function in innate immunity and hormone biosynthesis. Their primary role is killing of invading microbes, parasites and related organisms, by generating and releasing a battery of substances that promote oxidation and halogenation reactions. In contrast, the native function of LspPOX is fully unknown and speculations include unspecific defense mechanism, xenobiotic detoxification and distinct roles in metabolism. In this thesis the heterologous expression of the bacterial protein in E. coli was established. The protein was characterized by a broad set of biochemical and biophysical methods including mass spectroscopy, differential scanning calorimetry, stopped flow spectroscopy, circular dichroism and UV-Vis spectroscopy.