Das Projekt "Lokalisierung und Charakterisierung der Substrat-Bindungsstelle in ringhydroxylierenden Biooxygenasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Lokalisierung und Charakterisierung der Bindungsstelle des aromatischen Substrats ringhydroxylierender Dioxygenasen. Diese Klasse von Enzymen katalysiert den ersten Schritt im aeroben bakteriellen Abbau aromatischer Verbindungen, die oxidative Aktivierung des aromatischen Kerns, und wird zu den Schluesselenzymen dieses Abbauweges gerechnet. Im ersten Teil des Projektes soll ermittelt werden, welche Regionen der Polypeptidkette an der Substratbindung beteiligt sind und ob die Substratbindungsstelle einer als solche funktional auf andere Proteine uebertragbaren Domaene zugeordnet werden kann. Im zweiten Teil sollen Aminosaeurereste bzw. -substitutionen identifiziert werden, die fuer die Struktur der hydrophoben Bindungstasche von Bedeutung sind. Prinzip der Vorgehensweise ist a) die lokale Veraenderung der Proteinsequenz (gezielter und statistischer Austausch einzelner Aminosaeuren, Austausch ganzer Polypeptidsegmente) mittels verschiedener molekulargenetischer Techniken und b) die Ermittlung des Einflusses der Veraenderung auf die Substratbindung durch die erzeugten Proteinvarianten. Als Modellsystem wird eine Biphenyldioxygenase benutzt. Fuer Biphenyldioxygenasen sind die meisten Sequenzdaten sowie sehr viele unterschiedlich substituierte Substrate verfuegbar.