Helmholtz-Gemeinschaft

Ergebnisse & Diskussion
Für die Ligaseaktivität der BAL mit 4-Chlorbenzaldehyd wurde ein Optimum der
Anfangsreaktionsgeschwindigkeit bei etwa pH 8,5 ermittelt (Abb. 68 C). In diesem Bereich
besitzt sie aber auch die geringste Stabilität gegenüber dem Substrat. Aber bei pH 7 besitzt die
BAL noch eine relative Aktivität von 45%, wobei die Halbwertszeit um ein 3,5-4 Faches
erhöht ist. Mit pH 6 kann nur eine relative Aktivität von 8,1% erreicht werden, dies entspricht
etwa einer Minderung um das 12-Fache. Demgegenüber ist die Lebensdauer bei pH 8 um
etwa den Faktor 20 höher (Kapitel 4.2.2). Eine Optimierung der Reaktion mit 4-Chlorbenzaldehyd
durch Senkung des pH könnte demnach möglich sein.
Zur Überprüfung ob durch die Senkung des pH-Werts, mit 4-Chlorbenzaldehyd als Substrat,
tatsächlich eine Prozessoptimierung erreicht werden kann, die zu einer Minderung des
Enzymverbrauches führt, sollten die Reaktionsverläufe bei verschiedenen pH-Werten verfolgt
werden. Zunächst sollte eine geeignete BAL-Konzentration ermittelt werden, bei welcher der
Reaktionsverlauf gut nachvollzogen werden kann und ein Großteil des Inaktivierungsprozesses
vor Erreichen des Reaktionsgleichgewichtes stattgefunden hat.
Mit 20 µg/ml BAL konnte in den Inaktivierungsansätzen bis 20 mM 4-Chlorbenzaldehyd das
Reaktionsgleichgewicht innerhalb von 5 min erreicht werden (Kapitel 4.2.4). Ausgehend von
diesen Daten wurden nun entsprechend Reaktionsansätze mit 20 µ g/ml und absteigenden
BAL-Konzentrationen mit 20 mM 4-Chlorbenzaldehyd bei pH 8 untersucht. Das Enzym-
Substrat-Verhältnis von 1:10.000, bei dem mit 4-Chlorbenzaldehyd die maximale Inaktivierungsrate
erreicht ist, wird so in keinem Fall unterschritten. Nach Abstoppen der Reaktion
zu distinkten Zeitpunkten wurde der Umsatz mittels HPLC-Analytik ermittelt. Die
beobachteten Reaktionsverläufe ergeben sich zwangsläufig aus der Reaktionsgeschwindigkeit
und der Inaktivierung der BAL mit 4-Chlorbenzaldehyd, wobei durch die erhöhte Substratkonzentration
keine erhöhte Inaktivierungsrate zu erwarten war (siehe Kapitel 4.2.4). Mit
20 µg/ml BAL konnte ein maximaler Umsatz von etwa 85% in 6 Minuten erreicht werden
(Abb. 69). Bei Verringerung der BAL-Konzentration ist der Umsatz natürlich langsamer und
bereits mit 2 µg/ml wird das Reaktionsgleichgewicht bei 85% Umsatz bei 15-fach längerer
Inkubation (90 min) nicht mehr erreicht.
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