Ny biokemisk forbindelse kan nedbryde miljøforurenende stoffer

Enzymer med flavinkofaktor spiller en vigtig rolle i planter, svampe, bakterier og dyr:som oxygenaser inkorporerer de ilt i organiske forbindelser. For eksempel giver dette folk mulighed for at udskille fremmede stoffer mere effektivt. Indtil nu var forskere enige om, at sådanne flavinafhængige oxygenaser anvender flavin C4a-peroxid som oxidationsmiddel. Dette dannes ved, at flavinkofaktorens C4a-atom reagerer med atmosfærisk ilt (O ₂ ), før et af de to oxygenatomer overføres til forbindelsen. Et team ledet af dr. Robin Teufel fra Institute of Biology II ved University of Freiburg har opdaget, at O ₂ reagerer også på flavin-N5-peroxid med flavinkofaktorens N5-atom. Forskerne har offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Naturens kemiske biologi .

Det nyopdagede flavin N5-peroxid har andre reaktive egenskaber end flavin C4a-peroxidet. Nogle bakterier bruger dette til at nedbryde stabile kemiske forbindelser, herunder miljøforurenende stoffer såsom dibenzothiophen, en bestanddel af råolie, eller hexachlorbenzen, et plantebeskyttelsesmiddel. Ved hjælp af røntgenstrukturanalyse og mekanistiske undersøgelser var forskerne i stand til at præcisere, hvordan dannelsen af ​​dette flavin N5-peroxid kontrolleres på et enzymatisk niveau.

Fremover ønsker Teufel og hans team at undersøge, hvor udbredt denne nye flavinbiokemi er i naturen. De ønsker også at forbedre forståelsen af ​​rollen, reaktivitet og funktionalitet af flavin N5-peroxidet. Med deres arbejde muliggør de yderligere undersøgelser, der fremover vil kunne forudsige flavinenzymfunktionalitet eller modifikation ved hjælp af bioteknologi.

Robin Teufel og hans arbejdsgruppe studerer enzymatiske reaktioner af bakteriemetabolismen ved Institute of Biology II på University of Freiburg.