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Projekt
Enzyme von Bacteroideten verdauen alpha-mannan von Diatomeen
Antragsteller
Professor Dr. Jan-Hendrik Hehemann
Fachliche Zuordnung
Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
Förderung
Förderung von 2020 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277249973
Biochemische und strukturelle Studien von Enzymen, die Algenpolysaccharide abbauen, sind der Schlüssel zum Verständnis, warum bestimmte Glykane langsamer verdaut werden und zu einer Kohlendioxidsenke im Ozean werden. Entdeckungen mutmaßlicher Alpha-Mannan-abbauender PULs in Blüten-assoziierten Bakterien durch die POMPU-Konsortiumspartner und unsere kürzlich etablierte Reinigung von Alpha-Mannan aus Meereskieselalgen verbinden Bakterien mit Kieselalgen im Kohlenstoffkreislauf. In der zweiten Phase von POMPU haben wir bislang unbekannte Enzyme entdeckt, die den Abbau dieses Alpha-Mannans aus Kieselalgen initiieren. Dies ist ein besonders relevanter Prozess, da Kieselalgen für etwa ein Viertel der Photosynthese der Erde verantwortlich sind. Die entsprechenden Enzyme sind in einem Polysaccharid-Utilization-Locus (PUL) kodiert, der in marinen Bacteroidetes üblich ist, die während der Diatomeenblüte gedeihen. Im Mittelpunkt dieses Vorschlags stehen zwei endo-wirkende Enzyme, für die unsere vorläufigen Experimente zeigen, dass sie die Mannan-Abbaukaskade initiieren. Wir werden diese endo-wirkenden Mannanasen mit dem Ziel untersuchen, biochemische Spezifitätsdaten und Kristallstrukturen im Komplex mit Fragmenten des Mannan-Substrats zu erhalten. Das Endziel wird darin bestehen, die Abbaukaskade von Alpha-Mannan aus Diatomeen zu rekonstruieren, was entscheidend sein wird, um die Rolle von Diatomeen-Alpha-Mannan für den Kohlendioxidkreislauf im Vergleich zur Kohlendioxidbindung aufzudecken.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
