Messung der Enzymaktivität der Shikimat-Dehydrogenase mittels spektrophotometrischer Assays

Creative Enzymes ist seit Jahren ein führender Anbieter von Enzymaktivitätsassays. Wir bieten schnelle Aktivitätsmessungen im industriellen Maßstab sowie umfassend kundenspezifisch entwickelte Aktivitätsassays für besondere Anforderungen. Unser erstklassiges Team ist auf die Aktivitätsbestimmung von Oxidoreduktasen, einschließlich Shikimat-Dehydrogenase, mittels Spektrophotometrie spezialisiert.

Die Shikimat-Dehydrogenase (EC 1.1.1.25) katalysiert die reversible, NADPH-abhängige Reduktion von 3-Dehydroshikimat zu Shikimat. Dabei reduziert das Enzym die Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppelbindung einer Carbonylgruppe zu einer Hydroxylgruppe, während der Kofaktor NADPH zu NADP+ oxidiert wird. Dieses Enzym ist an der Biosynthese von Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan beteiligt und katalysiert einen Schritt des Shikimatwegs. Dieser Stoffwechselweg ist essenziell in Bakterien, Pflanzen, Pilzen, Algen und Parasiten und verantwortlich für die Biosynthese aromatischer Aminosäuren wie Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan aus dem Kohlenhydratstoffwechsel. Im Gegensatz dazu fehlt der Shikimatweg bei Tieren und Menschen. Folglich sind die drei aromatischen Aminosäuren essenzielle Aminosäuren, die über die Nahrung aufgenommen werden müssen. Der systematische Name dieser Enzymklasse lautet Shikimat:NADP+ 3-Oxidoreduktase; sie ist außerdem bekannt als:

• Dehydroshikimat-Reduktase,
• Shikimat-Oxidoreduktase,
• Shikimat:NADP+-Oxidoreduktase,
• 5-Dehydroshikimat-Reduktase,
• Shikimat-5-Dehydrogenase,
• 5-Dehydroshikimat-Reduktase,
• DHS-Reduktase,
• Shikimat:NADP+ 5-Oxidoreduktase
• AroE.

Da der Shikimatweg bei Menschen und Tieren nicht vorkommt, gilt er als vielversprechendes Target für Herbizide und antimikrobielle Wirkstoffe. Untersuchungen zu Shikimat-Dehydrogenasen sind zu einem zunehmend relevanten Thema geworden, da immer mehr Herbizide und Antibiotika aufgrund zunehmender Resistenzentwicklung an Wirksamkeit verlieren. Darüber hinaus ist es wichtig, innerhalb eines Stoffwechselwegs eine Diversität der inhibierten Enzyme sicherzustellen, um höhere bakterizide Raten zu erzielen. Angesichts der ungünstigen Perspektiven der aktuellen antimikrobiellen Therapie steigt der Bedarf an potenten und nicht-toxischen Inhibitoren der Shikimat-Dehydrogenase kontinuierlich. Obwohl Aktivitätstests für Shikimat-Dehydrogenase bereits beschrieben wurden, ist die Durchführung des Assays keineswegs trivial. Die Instabilität der Substrate und die Anfälligkeit für Interferenzen durch andere Enzyme erschweren die Analytik erheblich. Creative Enzymes überwindet diese Hürden mit Unterstützung eines erfahrenen Wissenschaftlerteams und modernster Instrumentierung. Die Enzymaktivität kann in beiden Reaktionsrichtungen präzise über Änderungen der NADPH-Konzentration durch Messung der Absorptionsintensität bei 340 nm überwacht werden.

Creative Enzymes freut sich, Ihnen die neuesten Aktivitätsassays für Shikimat-Dehydrogenase anbieten zu können, und ist bereit, gemeinsam mit Ihnen auf den Erfolg hinzuarbeiten. Unabhängig davon, ob Sie in der pharmazeutischen, landwirtschaftlichen oder veterinärmedizinischen Industrie tätig sind, liefern wir stets Aktivitätsergebnisse in hoher Qualität.

Abbildung: Die Kristallstruktur der Shikimat-Dehydrogenase mit der einzigartigen Bindungsschleife (grün) für NADPH (gelb).
Referenz: Ye, S. et al., J. Bacteriol. 2003, 185 (14), 4144.