Messung der Enzymaktivität von Katalase

Mit jahrelanger Expertise in der Enzymologie hat sich Creative Enzymes als weltweit führender Anbieter in der Entwicklung von Enzymaktivitätsassays etabliert. Unser Team widmet sich der Prüfung einer Vielzahl von Enzymen sowie der kontinuierlichen Methodenoptimierung, um Messergebnisse in höchster Qualität bereitzustellen und sämtliche Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen. Wir freuen uns, Ihnen hier den Aktivitätsassay für Katalase anbieten zu können.

Katalase (EC 1.11.1.6) ist ein ubiquitär vorkommendes Enzym, das in nahezu allen aeroben Organismen zu finden ist. Es katalysiert mit hoher Geschwindigkeit die Disproportionierung des toxischen Wasserstoffperoxids zu Wasser und Sauerstoff – ein Prozess, der für alle aerob atmenden Organismen essenziell ist. Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) wie H₂O₂ und HO₂ (Superoxid) sind unvermeidliche Nebenprodukte der aeroben Atmung und erfordern spezialisierte Enzyme zu ihrer Eliminierung. Katalase ist ein Schlüsselenzym in oxidativen Reaktionen; ein einzelnes Katalasemolekül kann pro Sekunde Millionen von Wasserstoffperoxidmolekülen zu Wasser und Sauerstoff umsetzen. Darüber hinaus wurde die Struktur der Katalase aus Rinderleber bereits 1937 mittels Röntgenkristallographie aufgeklärt – einer der frühesten Erfolge bei der Kristallisation eines intrazellulären Enzyms.

Abbildung: Die Kristallstrukturen der Rinderkatalase.
PDB: 3RE8

Typische Beispiele für Katalasen bei Säugetieren sind die Katalase aus Rinderleber sowie die Katalase aus menschlichen Erythrozyten (HEC). HEC ist ein tetrameres Enzym aus vier identischen Untereinheiten, die jeweils 527 Aminosäurereste, eine Hämgruppe und ein NADPH-Molekül enthalten. Die Kristallstruktur der HEC ist der Katalase aus Rinderleber sehr ähnlich. Mehrere weitere Katalasen, darunter die Katalase A aus Saccharomyces cerevisiae und die Katalase HPII aus Escherichia coli, weisen dieselbe Proteinfaltung und einen hochkonservierten Kern auf; die größere E. coli-Katalase HPII besitzt jedoch zusätzlich eine Nukleotid-Bindedomäne.

Als wichtigste Scavenger für Wasserstoffperoxid spielt Katalase eine bedeutende Rolle sowohl in der medizinischen Forschung als auch in der Lebensmittel- und Textilindustrie. So wurde berichtet, dass ein Katalasemangel die Wahrscheinlichkeit erhöhen kann, an Typ-2-Diabetes zu erkranken. Darüber hinaus kann Katalase in der Lebensmittelindustrie zur Entfernung von Wasserstoffperoxid aus Milch vor der Käseherstellung eingesetzt werden und zudem dazu beitragen, Oxidationsprozesse von Lebensmitteln in Verpackungsmaterialien zu verhindern. Analog dazu kann Katalase in der Textilindustrie Wasserstoffperoxid aus Geweben entfernen, um sicherzustellen, dass das Material peroxidfrei ist. Aufgrund ihrer vielfältigen und essenziellen Funktionen sollte Katalase daher zunehmend Beachtung finden. Allerdings sind Aktivitätsassays für Katalase mittels Spektrophotometrie – vermutlich aufgrund der strukturellen Diversität zwischen verschiedenen Spezies – bislang nicht in industriellem Maßstab umfassend etabliert. Creative Enzymes gehört zu den wenigen Unternehmen, die den katalytischen Assay für Katalase auf dem globalen Markt anbieten können. Wir verfügen über exzellente Technologie, fundiertes Fachwissen und modernste Ausstattung, um die Forschung unserer Kunden effizient zu unterstützen. Insgesamt bietet Creative Enzymes einen besonders zuverlässigen, kundenspezifischen Service, der in der Branche seinesgleichen sucht.