Nitrilases in plant cyanide metabolism

• Applicant: Privatdozent Dr. Markus Piotrowski
• Subject Area: Plant Biochemistry and Biophysics
• Term: from 2001 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5328450

In Pflanzen wird während bestimmter Stoffwechselprozesse - teils als Bestandteil der Abwehr gegen Fraßfeinde, teils als Nebenprodukt der Ethylenbiosynthese - Cyanid freigesetzt. Um eine Schädigung der Pflanze zu verhindern, wird Cyanid durch Umsetzung mit Cystein zu b-Cyano-L-alanin entgiftet. b-Cyanoalanin wird in den bisher untersuchten Pflanzen weiter zur Asparagin oder g-Glutamyl-b-cyanoalanin umgesetzt. Die NitrilaseIsoform 4 (NIT4) von Arabidopsis thaliana katalysiert hochspezifisch die Umsetzung von b-Cyanoalanin zu Asparaginsäure und Asparagin in vitro. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projektes soll untersucht werden, inwieweit Nitrilase 4 und A. thaliana und die homologen Enzyme anderer Pflanzenspezies an der Cyanidentgiftung in vivo beteiligt sind. Weiterhin soll versucht werden, die strukturellen Voraussetzungen, die es der NIT4 ermöglichen, aus einem Substrat (b-Cyanoalanin) zwei unterschiedliche Produkte (Asparagin und Asparaginsäure) entstehen zu lassen, aufzuklären.

• DFG Programme: Research Grants