Gerichtete Evolution von Cytochrom P450 Enzymen

• Applicant: Professor Dr. Volker Sieber
• Subject Area: Biochemistry
• Term: from 1999 to 2001
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5191966

Cytochrom P450 Monooxygenasen besitzen ein großes Potential für medizinische und industrielle Anwendungen. Leider gelang es bisher nicht, Vertreter dieser Enzymfamilie aus höheren Organismen zu kristallisieren und ihre Struktur zu bestimmen, da sie in vitro schlecht löslich und instabil sind. Die gerichtete Evolution von Proteinen ist eine Methode des Proteindesigns, bei dem keine Informationen zu Struktur und Wechselwirkungen des Proteins notwendig sind. Mit Hilfe der gerichteten Evolution sollen Varianten von Cytochrom P450 Enzymen erzeugt werden, die sich durch erhöhte Löslichkeit und Stabilität in vitro auszeichnen und so für die Strukturbestimmung durch Röntgenkristallographie geeignet sind. Die Faktoren, die zu diesen Eigenschaften führen, sollen identifiziert und zur Stabilisierung anderer Vertreter der P450 Familie angewandt werden. Zusätzlich soll die Verwandtschaft zwischen Peroxidasen und P450 Monooxygenasen durch gerichtete Evolution studiert werden, indem versucht wird, P450 Monooxygenasen mit Peroxidaseaktivität zu entwickeln. Das Konzept des family shufflings als Teil des Evolutionsprozesses soll für diese Versuche umgesetzt und analysiert werden.

• DFG Programme: Research Fellowships