@article{TangYangNageletal.2021,
  author    = {Tang, Ruijing and Yang, Shang and Nagel, Georg and Gao, Shiqiang},
  title     = {mem-iLID, a fast and economic protein purification method},
  series = {Bioscience Reports},
  volume    = {41},
  journal   = {Bioscience Reports},
  number    = {7},
  doi       = {10.1042/BSR20210800},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-261420},
  year      = {2021},
  abstract  = {Protein purification is the vital basis to study the function, structure and interaction of proteins. Widely used methods are affinity chromatography-based purifications, which require different chromatography columns and harsh conditions, such as acidic pH and/or adding imidazole or high salt concentration, to elute and collect the purified proteins. Here we established an easy and fast purification method for soluble proteins under mild conditions, based on the light-induced protein dimerization system improved light-induced dimer (iLID), which regulates protein binding and release with light. We utilize the biological membrane, which can be easily separated by centrifugation, as the port to anchor the target proteins. In Xenopus laevis oocyte and Escherichia coli, the blue light-sensitive part of iLID, AsLOV2-SsrA, was targeted to the plasma membrane by different membrane anchors. The other part of iLID, SspB, was fused with the protein of interest (POI) and expressed in the cytosol. The SspB-POI can be captured to the membrane fraction through light-induced binding to AsLOV2-SsrA and then released purely to fresh buffer in the dark after simple centrifugation and washing. This method, named mem-iLID, is very flexible in scale and economic. We demonstrate the quickly obtained yield of two pure and fully functional enzymes: a DNA polymerase and a light-activated adenylyl cyclase. Furthermore, we also designed a new SspB mutant for better dissociation and less interference with the POI, which could potentially facilitate other optogenetic manipulations of protein-protein interaction.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Stuhlfelder2004,
  author    = {Stuhlfelder, Christiane},
  title     = {Reinigung, Klonierung und heterologe Expression der Methyljasmonat-Esterase aus Lycopersicon esculentum},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8433},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Aus Lycopersicon esculentum Zellsuspensionskulturen konnte ein bisher unbekanntes Enzym isoliert und beschrieben werden, das die Hydrolyse von Methyljasmonat (MeJA) zu Jasmons{\"a}ure (JA) katalysiert. Das Enzym wurde als Methyljasmonat-Esterase (MeJA-Esterase) bezeichnet. Mittels Methyl-[2-14C]JA und [Methyl-3H]MeJA wurden qualitative und quantitative Enzymtestsysteme etabliert, welche die Reinigung und Charakterisierung des Enzyms erlaubten. Methyljasmonat-Esterase Aktivit{\"a}t konnte in 18 taxonomisch unterschiedlichen Zellsuspensionskulturen h{\"o}herer Pflanzen sowie in differenziertem Gewebe (Bl{\"u}te, Wurzel, Stengel und Blatt) von Lycopersicon esculentum cv. Moneymaker nachgewiesen werden. In einem 6-stufigen Reinigungsverfahren wurde das native Enzym mit einer Ausbeute von 2.2 \% bis zur Homogenit{\"a}t 767-fach angereichert. Die native MeJA-Esterase kommt nativ als monomeres 26 kDa großes Protein vor. Unter denaturierenden Bedingungen konnte ein Molekulargewicht von 28 kDa bestimmt werden. Eine Analyse mittels ESI-TOF-Massenspektrometrie ergab ein Molekulargewicht von 28547 Da. Die native MeJA-Esterase hatte ein basisches pH-Optimum von 9.0. Optimale katalytische Aktivit{\"a}t zeigte die MeJA-Esterase bei einer Reaktionstemperatur von 40 \&\#61616;C. Der isoelektrische Punkt lag bei pH 4.7. Eine vollst{\"a}ndige und irreversible Hemmung der MeJA-Esterase konnte durch 5 mM Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF), einem Serinprotease-Inhibitor erzielt werden. Dieses Ergebnis lieferte einen Hinweis darauf, dass die MeJA-Esterase eine katalytische Triade mit einem reaktiven Serin-Rest besitzt. N-Methylmaleimid, Iodacetamid, Bestatin, Pepstatin und Leupeptin konnten die MeJA-Esterase nicht inhibieren. Nach der Reinigung der MeJA-Esterase wurde das Protein partiell mit der Endoproteinase LysC verdaut. Mittels Sequenzierung der Spaltpeptide und N-terminaler Sequenzierung der MeJA-Esterase konnte von vier Peptiden die Sequenz bestimmt werden. Ein Datenbankvergleich (SwissProt und EMBL) dieser Peptide mit bekannten Sequenzen zeigte eine hohe Homologie (bis zu 80 \%) zu verschiedenen Esterasen und \&\#945;-Hydroxynitrillyasen. Die Peptide konnten somit eindeutig als Bestandteile einer Esterase identifiziert werden. Zur Identifizierung des MeJA-Esterase Gens wurden aus den Peptidsequenzen degenerierte Primer abgeleitet und zur weiteren Klonierung verwendet. {\"U}ber eine Reverse Transkription mit anschließender PCR wurde ein internes cDNA-Fragment (513 bp) amplifiziert. Mittels RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends) konnten das 5´-und 3´-Ende der MeJA-Esterase cDNA ermittelt werden. Die Nucleotidsequenz umfasste einen offenen Leserahmen von 786 bp. Die davon abgeleitete Aminos{\"a}uresequenz codierte ein offenes Leseraster f{\"u}r ein Protein von 262 Aminos{\"a}uren. Datenbankvergleiche der vollst{\"a}ndigen Aminos{\"a}uresequenz zeigten Homologien von 33 - 47 \% zu Esterasen und \&\#945;-Hydroxynitrillyasen. Die Aminos{\"a}uren der katalytischen Triade, die in den homologen Proteinen hochkonserviert waren, konnten bei der MeJA-Esterase als Serin-83, Asparagins{\"a}ure-211 und Histidin-240 ermittelt werden. Diese drei Aminos{\"a}uren bilden vermutlich das katalytische Zentrum der MeJA-Esterase. Dar{\"u}ber hinaus konnte eine hochkonservierte Signatur, die allen Lipasen gemeinsam ist in der Aminos{\"a}uresequenz der MeJA-Esterase identifziert werden. Diese Ergebnisse erlauben eine Einordnung der MeJA-Esterase in die Superfamilie der „alpha/beta-Fold"-Hydrolasen. Untersuchungen der Prim{\"a}rstruktur der MeJA-Esterase legten den Schluss nahe, dass es sich um ein cytosolisches Enzym handelt. Eine Southern-Blot Analyse mit genomischer DNA aus L. esculentum wurde zur Absch{\"a}tzung der Kopienzahl der zum Protein der MeJA-Esterase korresporendierenden Gene durchgef{\"u}hrt. Dabei wurden zwei bis sieben DNA-Abschnitte ermittelt, die mit der Volll{\"a}nge-Sonde der MeJA-Esterase hybridisierten. Dieses Ergebnis l{\"a}sst vermuten, dass die MeJA-Esterase zu einer Genfamilie geh{\"o}rt. Unklar bleibt jedoch, ob es sich um mehrere homologe Gene handelt, oder ob eine Hybridisierung der Volll{\"a}nge-Sonde mit Pseudogenen erfolgte. Die heterologe Expression der MeJA-Esterase cDNA wurde erfolgreich durchgef{\"u}hrt. Hierdurch wurde der Beweis erbracht werden, dass die klonierte cDNA tats{\"a}chlich f{\"u}r das Gen der MeJA-Esterase codierte. Nach Klonierung der cDNA in den pQE70-Expressionsvektor und Transformation in kompetente E. coli (M15) konnte im Proteinrohextrakt eine spezifische Enzymaktivit{\"a}t von 1.64 pkat/mg detektiert werden. In einem 4-stufigen Reinigungsverfahren wurde das heterolog exprimierte Enzym mit einer Ausbeute von 0.8 \% bis zur Homogenit{\"a}t 283-fach angereichert. Untersuchungen zur Substratspezifit{\"a}t zeigten, dass native und heterolog exprimierte MeJA-Esterase Methyljasmonat zu Jasmons{\"a}ure hydrolysierten. In beiden F{\"a}llen handelte es sich jedoch um kein hochspezifisches Enzym. F{\"u}r die native MeJA-Esterase konnte ein KM-Wert von 14.7 ± 0.8 µM und f{\"u}r die heterolog exprimierte MeJA-Esterase ein KM-Wert von 24.3 ± 2.3 µM ermittelt werden.},
  subject      = {Tomate},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Beckert2002,
  author    = {Beckert, Cornelia},
  title     = {Biosynthese, Akkumulation und Strukturen von Styrylpyronen in gametophytischen und sporophytischen Geweben von Equisetum},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3454},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Untersuchungen zur Akkumulation phenolischer Inhaltsstoffe von Equisetum an gametophytischen und unterirdisch wachsenden sporophytischen Geweben vervollst{\"a}ndigten den Kenntnisstand der phenolischen Inhaltsstoffe in dieser Gattung. In beiden Geweben konnten - wie in oberirdischen sporophytischen Geweben - Hydroxyzimts{\"a}urederivate nachgewiesen werden. Styrylpyrone und Protoflavonoide ersetzen hier die in oberirdischen sporophytischen Geweben nachgewiesenen Flavonoide. Hydroxyzimts{\"a}urederivate wurden in Prothallien aller untersuchter Arten gefunden wohingegen in Rhizomen der jeweiligen Arten einzelne Hydroxyzimts{\"a}urederivate fehlten. Die Inhaltsstoffmuster der Styrylpyrone bei verschiedenen Arten entsprachen sich weitgehend. Die sukzessive Analyse des {\"U}bergangsbereiches - unterirdisch wachsendes Rhizom zu oberirdischem Spross - zeigte einen ebenso sukzessiven Wechsel im Akkumulationsmuster. Der Gehalt l{\"o}slicher Styrylpyrone nahm - von unten nach oben betrachtet - in gleichem Maße ab, wie der Gehalt an Flavonoiden anstieg. In lokal braun pigmentierten Sprossbereichen, die vereinzelt an oberirdisch wachsenden Sporophyten auftraten, wurden neben den in Rhizomen konstitutiv akkumulierten Styrylpyronen auch, offenbar durch Verwundung induziert, Styrylpyrone detektiert. In den gr{\"u}nen, nicht pigmentierten Bereichen dieser Sprosse wurden dagegen ausschließlich Flavonoide und Hydroxyzimts{\"a}urederivate detektiert. Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen belegten eine vakuol{\"a}re Speicherung der l{\"o}slichen Inhaltsstoffe Styrylpyrone und Hydroxyzimts{\"a}urederivate in Rhizomen und Prothallien. Hydroxyzimts{\"a}urederivate wurden vorwiegend in zentral liegenden Rhizombereichen detektiert, w{\"a}hrend Styrylpyrone {\"u}ber den gesamten Rhizomquerschnitt verteilt sichtbar gemacht werden konnten. Folgende Styrylpyrone wurden aus Rhizomen von E. arvense isoliert und mit Hilfe spektroskopischer Methoden in ihrer Struktur aufgekl{\"a}rt: 3,4-Dihydroxy-6-(4´-hydroxy-E-styryl)-2-pyron-3-O-ß-D-glucopyranosid und 3,4-Dihydroxy-6-(3´-hydroxy-4´methoxy-E-styryl)-2-pyron-3-O-ß-glucopyranosid. Untersuchungen zur Biosynthese von Styrylpyronen zeigten eine enzymkatalysierte Bildung von Hispidin und Bisnoryangonin in Gametophyten verschiedener Equisetum-Arten sowie in Rhizomen und fertilen Sporophyten von E. arvense. Ebenso gelang der Nachweis der enzymatischen Glycosilierung von 3-Hydroxyhispidin zu Equisetumpyron in Gametophyten von E. arvense. Eine Styrylpyronsynthase wurde charakterisiert: Das pH-Optimum f{\"u}r die Bildung von Bisnoryangonin lag bei pH 7,5-7,8 und f{\"u}r die Bildung von Hispidin bei 6,8-7,0, jeweils in 0,5 M KPi-Puffer. Das Temperaturoptimum f{\"u}r die Bildung von Bisnoryangonin betrug 30° C bzw. 37°C f{\"u}r die Bildung von Hispidin. Die Substanzen Natriumascorbat in einer Konzentration von 20 mM, BSA (0,1 \% w/V), Dithiothreitol (2,5 mM) bzw. Mercaptoethanol (7 mM) konnten die Enzymaktivit{\"a}t deutlich steigern. Die Km\&\#64979;Werte wurden f{\"u}r die Substrate Kaffeoyl-CoA und Malonyl-CoA bei 116 µM bzw. 141 µM ermittelt. F{\"u}r die Substrate p-Cumaroyl-CoA und Malonyl-CoA lagen die Km\&\#64979;Werte bei 182 µM bzw. 238 µM. Das relative Molekulargewicht des nativen Enzyms wurde mittels Gelfiltration mit 78-80 kD bestimmt. Im Rahmen der Proteinreinigung wurde eine auf chromatographischen Techniken basierende Methode entwickelt, mit der die Styrylpyronsynthase mit einem Anreicherungsfaktor von 1107 bei einer Ausbeute von 0,08 \% gereinigt werden konnte.},
  subject      = {Schachtelhalm},
  language  = {de}
}