Dinvinylether-Synthasen sind eine Gruppe von Enzymen, die in Pflanzen vorkommen. Es handelt sich um Hydro-Lyasen (EC 4.2.1), eine Untergruppe der Lyasen. Sie sind Bestandteil des Lipoxygenase-Wegs und katalysieren die Umwandlung von Fettsäure-abgeleiteten Hydroperoxiden (beispielsweise 9-HPOD) zu Divinylether-Fettsäuren (beispielsweise Colnelsäure). Konkrete Beispiele sind die Colneleat-Synthase (EC 4.2.1.121) und die Etherolsäure-Synthase (4.2.1.183)
Vorkommen und Vertreter mini|Eine Divinylether-Synthase und die durch sie erzeugten Verbindungen wurden zuerst in Kartoffelknollen entdeckt Die Bildung von Divinylethern durch Divinylether-Synthasen wurde zuerst in Kartoffelknollen entdeckt. Divinylether-Synthasen sind aus diversen Pflanzen bekannt, wobei je nach Pflanze Enzyme mit unterschiedlicher Selektivität vorliegen. Eine Variante der Divinylether-Synthase ist aus Nachtschattengewächsen wie Tomate, Kartoffel und Tabak bekannt, eine andere aus Knoblauch. Ähnliche Enzyme zu letzterer sind auch aus dem Moosfarn Selaginella moellendorffii bekannt. Die Enzymklasse aus Kartoffel, Tomate und Tabak wird auch Colneleat-Synthase (EC: 4.2.1.121) genannt. Die Enzymklasse aus Knoblauch und Moosfarn wird auch als Etherolsäure-Synthase bezeichnet und unter EC: 4.2.1.183 geführt.
Reaktionen und Funktion mini|Colnelsäure, eine durch eine Divinylether-Synthase gebildetete Verbindung. Die Divinylether-Einheit mit einem Ether-Sauerstoff und zwei Doppelbindungen ist oben links zu sehen Divinylether-Syntasen sind Bestandteil des Lipoxygenase-Wegs in Pflanzen. Dabei werden mehrfach ungesättigten Fettsäuren (Linolsäure und Linolensäure) in Position 9 oder 13 zu Hydroperoxiden oxidiert, die weiter zu vielfältigen oxygenierten Verbindungen umgesetzt werden. Eine Möglichkeit ist die Bildung von Divinylether-Verbindungen durch Divinylether-Synthasen. Sowohl für die Bildung der Hydroperoxide als auch für die weiteren Reaktionen, inklusive die der Divinylether-Synthasen, gibt es dabei position-9-spezifische und position-13-spezifische Enzyme. Verbindungen die so gebildet werden, sind die Colnelsäure, die Colnelensäure und die Etherolsäure.
Die Divinylethersynthase aus Kartoffeln wandelt 9-Hydroperoxy-10,12-octadecadiensäure (9-HPOD) und 9-Hydroperoxy-10,12,15-octadecatriensäure (9-HPOT) in Colnel- und Colnelensäure um. Die Bildung von Divinylethern in Knoblauch ist hingegen 13-selektiv und wandelt 13-Hydroperoxy-9,11-octadecadiensäure (13-HPOD) und 13-Hydroperoxy-9,11,15-octadecatriensäure (13-HPOT) in Etherol- und Etherolensäure um, wobei erstere Reaktion deutlich bevorzugt ist. In einer Studie mit Expression des Proteins in E. coli konnte jedoch gezeigt werden, dass das im Knoblauch vorkommende Enzym sowohl 9- als auch 13-Hydroperoxide umsetzt, sodass das Produktmuster beim Knoblauch wohl auf die selektive Bildung von 13-Hydroperoxiden zurückzuführen ist und nicht auf eine Selektivität der Divinylether-Synthase.
Einzelnachweise
Kategorie:Lyase