Messung der Enzymaktivität von Oxidoreduktasen, die auf die CH-OH-Gruppe wirken, mit Cytochrom als Akzeptor

Creative Enzymes ist ein führender Anbieter im Bereich der Messung von Enzymaktivitäten für Oxidoreduktasen. Insbesondere sind aufgrund technischer Herausforderungen nur wenige Unternehmen in der Lage, die Aktivität von Oxidoreduktasen zu bestimmen, die an CH‑OH‑Gruppen wirken und Cytochrom als Kofaktor verwenden. Unser hochqualifiziertes Expertenteam erzielt in Kombination mit modernsten analytischen Spektrometern äußerst zuverlässige Ergebnisse zur Enzymaktivität.

Oxidoreduktasen der EC‑Kategorie 1.1.2 sind eine Enzymfamilie, die an CH‑OH‑Gruppen – hauptsächlich Alkoholen – wirkt und Cytochrom als Redox‑Kofaktor nutzt. Diese Enzyme katalysieren die Oxidation der Alkohole zu den entsprechenden Aldehyden, wobei Cytochrom als Elektronenakzeptor dient. Cytochrom ist eine Familie hochkonservierter Proteine mit einer Größe von etwa 12 kDa. Die Proteine bestehen in der Regel aus einem einzelnen Peptid mit etwa 100 Aminosäuren und einer Häm‑Gruppe. Cytochrom nutzt Häm als prosthetische Gruppe über kovalente Bindungen. Während die meisten Hämproteine über Eisen‑Ligierung an die prosthetische Gruppe gebunden sind, bildet Cytochrom c hingegen Thioetherbindungen mit der Häm‑Gruppe über zwei Cystein‑Seitenketten des Proteins. Ein zentrales Merkmal von Häm ist seine Fähigkeit, unterschiedliche Redoxpotenziale aufzuweisen, was zu verschiedenen Oxidationszuständen und einer leichten Umwandlung zwischen diesen Zuständen führt. In der Natur erfüllt Cytochrom c vielfältige Funktionen, ist jedoch aufgrund dieser Eigenschaft der Häm‑Gruppe vor allem als Elektronentransportprotein bekannt. Der Übergang von Cytochrom zwischen dem ferroösen (Eisen(II), reduzierte Form) und dem ferrischen (Eisen(III), oxidierte Form) Zustand in der Zelle macht es zu einem effizienten biologischen Elektronentransporter. Daher spielt Cytochrom eine entscheidende Rolle bei zellulären Oxidationsprozessen sowohl in Pflanzen als auch in Tieren. Es wird allgemein als universeller Katalysator der Atmung angesehen und bildet eine wesentliche Elektronenbrücke zwischen den respiratorischen Substraten und Sauerstoff. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von Häm als prosthetischer Gruppe, die Kinetik und Thermodynamik einer Elektronentransferreaktion anhand des Oxidationszustands des Eisens einfach zu bestimmen. All dies macht den Kofaktor Cytochrom zu einem idealen Reportersystem für die durch Oxidoreduktasen der EC‑Klasse 1.1.2 katalysierten Enzymreaktionen. Mit fortschreitender Reduktionsreaktion der Alkohole wird Cytochrom gleichzeitig oxidiert und zeigt eine starke Absorption bei 550 nm.

Bei Creative Enzymes haben wir mindestens zwei Vorteile der Nutzung dieser Wellenlänge zur Bestimmung der Enzymaktivität identifiziert. Erstens liegt die Wellenlänge im Bereich des sichtbaren Lichts und ist weit entfernt von der UV/Vis‑Absorption der meisten Lösungsmittel und kleinen organischen Moleküle, was zu einem sauberen Signal und geringeren Interferenzen führt. Darüber hinaus reduziert die Überwachung der Oxidation bzw. Reduktion von Cytochrom Interferenzen durch andere Proteine wie Hämoglobin. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Aktivitätsassay mit komplexen Probenmatrizes, z. B. einem Gewebeextrakt, durchgeführt werden muss.

Abbildung: Strukturen des Kofaktors Cytochrom c aus Homo sapien (Mensch). Das Protein ist grün dargestellt. Die prosthetische Gruppe Häm c ist beige dargestellt. Das Eisenatom ist rot dargestellt. PDB: 3NWV

Creative Enzymes verwendet einen kolorimetrischen Assay zur präzisen Bestimmung der Aktivitäten aller Oxidoreduktasen, die Cytochrom als Kofaktor nutzen:

• EC 1.1.2.2: Mannitol‑Dehydrogenase
• EC 1.1.2.3: L‑Laktat‑Dehydrogenase
• EC 1.1.2.4: D‑Laktat‑Dehydrogenase
• EC 1.1.2.5: D‑Laktat‑Dehydrogenase
• EC 1.1.2.6: Polyvinylalkohol‑Dehydrogenase
• EC 1.1.2.7: Methanol‑Dehydrogenase
• EC 1.1.2.8: Alkohol‑Dehydrogenase
• EC 1.1.2.1 ist eine veraltete Nummerierung und wird nun als EC 1.1.99.5 geführt

Unsere herausragende Testqualität wird durch zahlreiche Erfolgsgeschichten unserer Kunden belegt. Wenn Ihr Unternehmen die Prüfung dieser anspruchsvollen Enzyme umfasst, ist Creative Enzymes Ihr zuverlässigster Partner.