Zielgerichtete Mutagenese bei Zink-Thiolat-Modell-Komplexen für Alkyltransferasen-Reaktivitätskontrolle gegenüber Alkylierungsmitteln

Zink-Thiolat-Komplexe und deren Reaktionen mit Alkylierungsmitteln modellieren die Anbindung von Homocystein an das aktive Zentrum der Cobalamin-unabhängigen Methionin-Synthetase und dessen Alkylierung zu Methionin. Ziel dieser Arbeit war es, zu klären, weshalb in diesem Enzym die Zink-NS3-Umgebung vorliegt. Deshalb sollte bei einkernigen Zink-Thiolat-Komplexen mit Zn-N/S-Koordinationsmustern der Einfluß der Koordinationssphäre auf Struktur und Reaktivität gegenüber Alkylierungsmitteln untersucht werden. <br>Dazu wurden Zinkkomplexe mit N3-, N2-, NS2- und S3-Liganden hergestellt, darunter zehn neue Zink-Thiolat- und vier neue Zink-Iodo-Komplexe. Mit Tris(thioimidazolyl)boraten sind keine einkernigen Zink-Komplexe mit elektronenreichen Thiolatliganden zugänglich, sondern es wurde ein (L2Zn)-Komplexkation mit verbrückendem Ethanthiolat oder ein (L-Zn)4-Kation ohne Thiolatkoordination gebildet. Ein Pyrazolyl-bis-thioimidazolylborat-Zink-Ethanol-Modell-Komplex für die Alkoholdehydrogenase sowie ein Tris(thioimidazolyl)borat-Zink-Hydroxo-Modell-Komplex für die Aminolävulinat Dehydratase wurden isoliert. <br>Die Zn-S/I-Bindungslängen nehmen mit dem Schwefelgehalt der Zink-Umgebung zu. Die Zn-X-Bindungslänge kann als Maß für deren Reaktivität angesehen werden. Bei Reaktionen der Zink-Thiolat-Komplexe war mit steigendem Schwefelgehalt eine Steigerung der Reaktivität gegenüber Alkylierungsmitteln zu beobachten. Bei diesen Reaktionen entstehen Zinkkomplexe LZn-X sowie freie Thioether, was mittels NMR-Spektroskopie verfolgt wurde. <br>Mit Experimenten zur Reaktionskinetik und zum Thiolat-Austausch wurde gezeigt, daß bei den Alkylierungsreaktionen mit Zink-Thiolat-Komplexen der Trasfer der Alkylgruppe auf das zinkgebundene Thiolatschwefelatom erfolgt. <br>Mit den Modell-Komplexen wurde gezeigt, daß schwefelreiche Zinkkomplexe mit elektronenreichen Thiolatliganden hohe Reaktivität gegenüber Alkylierungsmitteln besitzen, wie im postulierten Enzym-Substrat-Komplex in der Methionin-Synthetase

Author dc:creator

• Seebacher, Jan

Contributors dc:contributor

• Vahrenkamp, Heinrich

• Modellkomplexe
• Reaktivitätskontrolle
• Thiolate
• zinc
• metallo enzyme
• alkylation
• kinetics

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