Dokument 2.pdf - OPUS-Datenbank - Universität Hohenheim

5.4 Untersuchungen zum Metabolismus von Terpenen
ßende Analyse der Enzymaktivität zeigten jedoch keine Umsetzung von Citronellsäure
zu Citronellyl-CoA durch diese Enzyme. Auch die übrigen getesteten Substanzen (Citronellsäure,
Geranylsäure, Isovaleriansäure, Heptansäure, Succinat, Essigsäure) wurden
von PA1617 und PA2557 nicht umgesetzt. Lediglich PA4733 war zur Umsetzung
von Essigsäure in der Lage (Walter, 2012). Es konnte jedoch nicht abschließend geklärt
werden, ob die fehlende Aktivität auf die experimentellen Bedingungen oder auf die
Substratspezifität der beteiligten Enzyme zurückzuführen war.
Abbildung 5.36: Organisation des liu- und atu-Gencluster in Pseudomonas aeruginosa
PAO1.
Auffällig war auch die verstärkte Expression der Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase (LiuA),
welche die Umsetzung von Isovaleryl-CoA zu 3-Methylcrotonyl-CoA katalysiert und
dem Leucin-Abbau zuzuordnen ist. Obwohl dieses Enzym nicht direkt am Abbau von
Terpenen beteiligt ist, liegt liuA im gleichen Operon wie die übrigen Gene des liu-
Clusters (Abbildung 5.36).
Dies würde die vermutlich durch LiuR regulierte Induktion aller liu-Gene unter Citronellol
erklären. Über die Funktion von liuR ist wenig bekannt. Díaz-Pérez et al. (2004)
zeigten, dass Mutanten, welche eine Transposoninsertion in liuR (damals gnyR) trugen,
nicht mehr auf Citronellol und anderen Terpenen wachsen konnten. Dies deckt sich mit
der von uns nachgewiesenen Induktion von LiuR unter Citronellol.
Letzten Endes liefert der Abbau von Citronellol fünf Acetyl-CoA (eines über den Zwischenschritt
des weiteren Abbaus von Acetat), welche über den Citratzyklus in Energie
und Biomasse umgewandelt werden. Acetat wird hierfür mittels einer Acetyl-CoA Synthetase
(Tabelle 5.40) aktiviert. Der durch die Synthese von Biomasse bedingte Verlust
von Citratzyklus-Intermediaten muss bei Wachstum auf Acetyl-CoA durch den anaplerotischen
Glyoxylat-Zyklus, ausgeglichen werden. Dass dieser Zyklus in Gegenwart
von Citronellol aktiv ist, zeigt sich in der deutlichen Induktion der Enzyme Isocitrat-
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