Structural Insights into the Catalytic Function of Allene Oxide Cyclase 2 from Arabidopsis thaliana (L.) HEYNH and Rubisco from Thermosynechococcus elongatus

Strukturelle Aspekte der Katalyse der Allen Oxid Zyklase 2 aus \(\textit {Arabidopsis thaliana}\) (L.) HEYNH und der Rubisco aus \(\textit {Thermosynechococcus elongatus}\)

  • Jasmonates are an important group of phytohormones, involved in plant defence reactions, growth regulation and mechanotransduction. The steps of jasmonate biosynthesis localized in chloroplasts involve the action of lipoxygenase (LOX), allene oxide synthase (AOS) and allene oxide cyclase (AOC). This work focused on getting new insights into the catalytic mechanism of allene oxide cyclase by the structural analysis of point-mutants and ligand-bound complexes of AOC2 from \(\textit {A.thaliana}\) (AtAOC2). In addition, the interactions between AOC2 and AOS from \(\textit {A.thaliana}\) and the oligomerization state of AtAOC2 in solution were analyzed. Rubisco, an enzyme involved in the dark phase of photosynthesis, is the most abundant protein on earth, linking the pools of inorganic and organic carbon in environment. The aim of this work was to analyse the cyanobacterial Rubisco from \(\textit {Th.elongatus}\) in order to find structural factors, which determine its high specificity.
  • Jasmonate sind eine wichtige Gruppe von Phytohormonen, die neben pflanzlichen Abwehrreaktionen z.B. Wachstum und Mechanotransduktion regulieren. Lipoxygenase (LOX), Allen Oxid Synthase (AOS) und Allen Oxid Zyklase (AOC) sind an den plastidären Schritten der Jasmonatbiosynthese beteiligt. Der Schwerpunkt dieser Arbeit lag auf der Untersuchung des katalytischen Mechanismus der Allen Oxid Zyklase über die Strukturbestimmung von Allen Oxid Zyklase 2 aus \(\textit {A.thaliana}\) (AtAOC2) mit gebundenen Liganden, sowie von AtAOC2 Punktmutanten. Außerdem wurden die AOC2-AOS Interaktion und der Oligomerisierungszustand von AtAOC2 in Lösung analysiert. Rubisco (Ribulose-1,5,-Biphosphat-Karboxylase/Oxygenase) spielt eine wichtige Rolle in der Natur, da es anorganische und organische Kohlenstoffquellen verknüpft. Das Ziel dieser Arbeit war die Analyse von Rubisco aus dem Cyanobakterium \(\textit {Th.elongatus}\) und die Suche nach strukturellen Eigenschaften von Rubisco, die die hohe Spezifität verursachen.

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Metadaten
Author:Barbara Anna Terlecka
URN:urn:nbn:de:hbz:294-43347
Referee:Eckhard HofmannORCiDGND, Stephan PollmannORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2015/03/25
Date of first Publication:2015/03/25
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Biologie und Biotechnologie
Date of final exam:2014/09/08
Creating Corporation:Fakultät für Biologie und Biotechnologie
GND-Keyword:Pflanzenhormon; Photosynthese; Ribulosebisphosphat-Carboxylase; Wechselwirkung; Oligomerisation
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Biophysik, Arbeitsgruppe Röntgenstrukturanalyse
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Biowissenschaften, Biologie, Biochemie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht