Genetik und Biochemie der Coenzym A Biosynthese in der Hefe Saccharomyces cerevisiae

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Joachim Schüller
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Biochemie ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 139079616

Coenzym A (CoA) ist ein essenzieller Cofaktor zahlreicher biochemischer Reaktionen, bei denen aktivierte Carbonsäuren auf Zielmoleküle übertragen werden (v. a. als Acetyl-CoA). Seine eigene Biosynthese erfordert den Beitrag diverser Aminosäuren, die zunächst zu Pantothenat und schließlich zum vollständigen CoA umgesetzt werden, wobei dem Enzym Pantothenat Kinase (PanK) mutmaßlich eine Schlüsselfunktion zukommt, da es durch Acetyl-CoA allosterisch inhibiert wird. Wir planen eine funktionelle Charakterisierung der fünf Gene, die für die CoA-Biosynthese vom Pantothenat zum fertigen Coenzym in der Hefe S. cerevisiae nötig sind, wobei eine mögliche Überproduktion dieses auch biotechnisch interessanten Moleküls angestrebt wird. Hierzu beabsichtigen wir die Konstruktion alloste-risch deregulierter PanK-Varianten, wobei uns eine temperatursensitive Mutante mit einem Defekt im entsprechenden Gen CAB1 die Analyse erleichtern sollte. Ferner soll untersucht werden, ob einzelne oder alle fünf Biosynthese-Enzyme assoziiert in einem Komplex vorliegen. Mit Hilfe eines neu zu etablierenden Systems zur multiplen genomischen Integration sollen die kritischen CoA-Biosynthesegene schließlich überexprimiert und die Auswirkungen auf die intrazelluläre CoA-Menge untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen