Helmholtz-Gemeinschaft

Ergebnisse & Diskussion
Die Inaktivierung der BAL durch die jeweiligen Substrate scheint also auch nicht auf ihre
total turnover frequency zurückzuführen zu sein.
4.2.2 Einfluss des pH auf die Stabilität der BAL mit aromatischen Substraten
Für die Inaktivierung der BAL durch die Aldehyde sind verschiedene Prozesse denkbar (siehe
Kapitel 4.2.3). Eine Inaktivierung von Enzymen, vor allem für Lipasen durch aliphatische
Aldehyde wurde schon des Öfteren beschrieben. Hier wird vor allem die reversible
Schiffbasen-Bildung an Lysinresten als Ausgangspunkt der Inaktivierung angenommen
(Berger und Faber, 1991, Franken, 2008, Weber et al., 1997). Dabei bindet der Aldehyd über
eine Maillard-Typ Reaktion kovalent an die ε -Aminogruppe des Lysins (Donohue et al.,
1983, Ledl und Schleicher, 1990). Des Weiteren wird angenommen, dass die Schiffbasen-
Bildung zu einer Konformationsänderung des Enzyms führen kann, welche dann in der
Inaktivierung endet (Abb. 59).
Aldehyd
Intermediat
(Hemiaminal)
Schiffbase
(Imin)
Abb. 59: Aldehyd-Inaktivierung durch Schiffbasenbildung nach (Weber et al., 1997).
Für die Neigung eines solchen Lysinrestes zur Schiffbasenbildung werden zwei Faktoren
herangezogen: zum einen die Nukleophilie der ε -Aminogruppe und zum anderen die
Lösungsmittelzugänglichkeit. Die nicht berechenbare Nukleophilie steigt proportional zum
berechenbaren pK S -Wert an. Folglich bedeutet ein höherer pK S -Wert eine höhere Neigung zur
Schiffbasenbildung (Weber et al., 1997). Gleichzeitig kann eine Schiffbasenbildung nur
erfolgen, wenn die ε -Aminogruppe deprotoniert vorliegt. Der Protonierungszustand ist
wiederum abhängig vom pK S des Lysinrestes und dem Umgebungs-pH. Bei einem pH-Wert
der gleich dem pK S -Wert ist, liegen die Hälfte der ε-Aminogruppen protoniert und die andere
Hälfte deprotoniert vor. Bei pH-Werten unterhalb des pK S -Werts liegen die Aminogruppen
überwiegend protoniert und umgekehrt bei pH-Werten oberhalb des pK S -Werts überwiegend
deprotoniert vor. Folglich wird die Wahrscheinlichkeit der Schiffbasenbildung gesenkt, wenn
der Umgebungs-pH geringer ist als der pK S -Wert des Lysinsrests. Sollte eine Inaktivierung
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