Membrangebundene Enzyme in Bakterien: Isolierung, Eigenschaften und Applikation

Summary

Commercial enzymes of bacteria are nearly without exception cytoplasmic or secreted proteins. In the last year bacterial membrane-bound enzymes became easily accessible and can thus be applied in special fields in the future. Using the known data about the structure of membranes and their integrated proteins it is now possible to isolate, to purify and to stabilize membrane-bound enzymes for application. In this way we can obtain enzymes for the oxidation of intracellular metabolites, for vectorial oxidation of exogenous substrates, for the turnover of membrane lipids, for the synthesis of cell wall polysaccharides, for protein processing and enzyme secretion as well as for the membrane transport of defined substrates and for the cleavage of impermeable compounds of the culture media. After isolation such membrane enzymes can be incorporated into liposomes and other synthetic membrane structures and could be used in this form for specific metabolic transformations.

Zusammenfassung

Handelsübliche Enzyme von Bakterien sind nahezu ausnahmslos zytoplasmatische oder sezernierte Proteine. Bakterielle membranständige Enzyme sind in den letzten Jahren erst zugänglich geworden und könnten in Zukunft speziellen Applikationen zugeführt werden. Ausgehend von den Kenntnissen über den Grundaufbau der Membranen und über die darin integrierten Proteine lassen sich membrangebundene Enzyme isolieren, reinigen und stabilisieren und somit auch anwenden. Dabei sind Enzyme zur Oxydation intrazellulärer Metaboliten, zur vektoriellen Oxydation exogener Substrate, für den „turnover“ der Membranbausteine, zur Synthese der Zellwandpolysaccharide, für das Protein- „processing“ und den Enzymexport sowie für den Membrantransport bestimmter Substrate und für die Spaltung impermeabler Verbindungen aus dem Kulturmedium gewinnbar geworden. Solche Membranenzyme lassen sich nach ihrer Isolierung in Liposomen oder andere synthetische Membranstrukturen einbauen und in dieser Form für spezifische Stoffwandlungen nutzen.