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Tyrosinase versus Catecholoxidase: ein Asparagin macht den Unterschied

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Tyrosinasen ermoglichen die ortho-Hydroxylierung und Zwei-Elektronen-Oxidation von Monophenolen zu ortho-Chinonen. Catecholoxidasen katalysieren dagegen nur die Oxidation von Diphenolen. Obwohl diese Prozesse von signifikantem Interesse sind, ist die molekulare Basis des funktionellen Unterschiedes zwischen Tyrosinasen und Catecholoxidasen noch unklar. Vor kurzem wurde postuliert, dass eine Glutaminsaure und ein Asparagin ein konserviertes Wassermolekul binden und aktivieren, um dadurch Monophenole zu deprotonieren. Hier zeigen wir, dass eine Polyphenoloxidase, die nur eine Diphenolase-Aktivitat besitzt, durch die Einfuhrung eines Asparagins mittels Mutagenese in eine Tyrosinase umgewandelt werden kann. Das Asparagin und die konservierte Glutaminsaure sind fur eine korrekte Orientierung und Aktivierung des konservierten Wassermolekuls notwendig, damit es die Hydroxygruppe des Monophenols deprotonieren kann.