Messung der Enzymaktivität der Carboxylat-Reduktase

Creative Enzymes ist ein Vorreiter in der Bestimmung von Enzymaktivitäten. Unsere umfassende Erfahrung in der Bereitstellung schneller und effektiver Prüfmethoden gewährleistet präzise Assay-Ergebnisse. Darüber hinaus sind wir in der Lage, für bestimmte besondere Enzyme – wie die Carboxylatreduktase – Messungen unter strikt anaeroben Bedingungen durchzuführen.

Die Carboxylatreduktase gehört zur Familie der wolframhaltigen Aldehyd-Oxidoreduktasen (AOR). Charakteristisch für die AOR-Familie befindet sich das Wolfram-Ion im aktiven Zentrum des Enzyms und ist durch zwei Pyranopterin-Cofaktoren sowie eine Oxo-Gruppe koordiniert. Neben Pyranopterin wurden auch Molybdopterin, Pterin und FAD (Flavin-Adenin-Dinukleotid) als Cofaktoren identifiziert. Dieses Enzym katalysiert die Dehydrierung verschiedener Aldehyde sowie die Reduktion nicht aktivierter Carboxylate zu Aldehyden. Für die katalytische Reaktion werden Elektronenakzeptoren benötigt, z. B. Benzylviologen und Methylviologen, die als künstliche Elektronenakzeptoren anstelle von NAD(P) dienen. Das Enzym kann auf mehrere Aldehyde wie Acetaldehyd, Butyraldehyd und Benzaldehyd wirken und die entsprechenden Säuren bilden. In der umgekehrten Reaktionsrichtung werden nicht aktivierte Säuren durch Viologene zu Aldehyden reduziert, jedoch nicht zu den entsprechenden Alkoholen. In der Natur wurde die Carboxylatreduktase hauptsächlich aus hyperthermophilen Archaeen wie Pyrococcus furiosus und Thermococcus litoralis sowie aus acetogenen Bakterien wie Moorella thermoacetica und Clostridium formicoaceticum isoliert.

Dieses Enzym ist an einem der wichtigsten Stoffwechselwege chemischer Verbindungen in Mikroorganismen beteiligt, dem Pyruvatstoffwechsel. Durch die wechselseitige Umwandlung von Acetat und Acetaldehyd kann dieses Enzym das Niveau von Aldehyd und Carboxylat ausbalancieren. Die Anwendungen dieses Enzyms haben zunehmend Aufmerksamkeit erlangt. Viele Aldehyde dienen als geeignete Substrate für dieses Enzym; daher kann die Enzymaktivität so modifiziert werden, dass gezielt nur bestimmte Substrate umgesetzt werden – ein Ansatz, der in der Synthetischen Biologie von Nutzen ist. Die Aktivitätsmessung dieses Enzyms erfordert besondere Vorsicht und Handhabung. Es wurde berichtet, dass die Enzymaktivität in Gegenwart von Sauerstoff stark abnimmt. So ist beispielsweise das Enzym aus Clostridium formicaceticum sehr sauerstoffempfindlich, insbesondere im reduzierten Zustand, und das reduzierte Enzym verliert nach 10 Minuten 80 % seiner Aktivität. Um den Einfluss von Sauerstoff zu vermeiden, führt Creative Enzymes vollständig anaerobe Assays durch, um die Genauigkeit der Ergebnisse sicherzustellen.

Creative Enzymes gehört zu den wenigen Unternehmen, die Dienstleistungen zur Enzymaktivitätsprüfung für Carboxylatreduktase anbieten. Wir haben ein robustes Quantifizierungssystem für Enzyme etabliert, die durch Sauerstoff inaktiviert werden können. Mit spezifischen Verfahren wie anaeroben Assays bleibt Creative Enzyme auch künftig Ihre erste Wahl für die Bestimmung von Enzymaktivitäten.

Abbildung: Der Cofaktor Pyranopterin der Carboxylatreduktase.