Biosynthese, Akkumulation und Strukturen von Styrylpyronen in gametophytischen und sporophytischen Geweben von Equisetum:
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2002
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1 EINLEITUNG.7
1.1 EINFUEHRUNG.7
1.2 DIE GATTUNG EQUISETUM.9
1.2.1 EVOLUTION DER SCHACHTELHALME.11
1.2.2 BIOLOGIE DER SCHACHTELHALME.12
1.2.3 PHENOLISCHE SEKUNDAERSTOFFE.14
1.3 STYRYLPYRONE.16
1.3.1 CHEMISCHE STRUKTUREN UND CHARAKTERISTIKA.16
1.3.2 VORKOMMEN DER STYRYLPYRONE IM PFLANZENREICH.19
1.3.3 BIOSYNTHESE.27
1.3.4 STELLUNG IM PHENYLPROPANSTOFFWECHSEL.29
1.3.5 PHARMAKOLOGIE UND BIOLOGISCHE AKTIVITAET.35
2 MATERIAL UND METHODEN.37
2.1 MATERIALIEN. 37
2.2 GERAETE.42
2.3 STERILKULTUREN DER EQUISETUM GAMETOPHYTEN.44
2.4 ANALYSE PHENOLISCHER INHALTSSTOFFE.45
2.4.1 EXTRAKTION UND PROBENAUFARBEITUNG LOESLICHER PHENOLE.45
2.4.2 PRAEPARATION UND EXTRAKTION ZELLWANDGEBUNDENER PHENOLE.46
2.4.3 HPLC-ANALYTIK.48
2.4.4 MIKROSKOPIE.50
2.4.5 ISOLIERUNG UND STRUKTURAUFKLAERUNG VON STYRYLPYRONEN.52
2.5 SYNTHESE UND REINIGUNG VON HYDROXYCINNAMOYL-COENZYM A-ESTERN.57
2.6 PROTEINBESTIMMUNG.62
2.7 MESSUNG VON ENZYMAKTIVITAETEN.63
2.7.1 PROTEINEXTRAKTION AUS PFLANZENMATERIAL.63
2.7.1.1 EXTRAKTION DER STYRYLPYRONSYNTHASE AUS GAMETOPHYTEN, SPOROPHYTEN
UND
RHIZOMEN.63
2.7.1.2 ISOLIERUNG VON MIKROSOMEN.63
2.7.1.3 EXTRAKTION DER GLYKOSYLTRANSFERASE AUS GAMETOPHYTEN.64
2.7.2 STYRYLPYRONSYNTHASE.;.64
2.7.2.1 TEST MIT ANSCHLIESSENDER HPLC-ANALYTIK UND UV-DETEKTION.64
2.7.2.2
OPTIMIERUNG DER PROTEINEXTRAKTIONSBEDINGUNGEN UND DER IN-VITRO ENZYM
TESTBEDINGUNGEN ZUM NACHWEIS EINER STYRYLPYRONSYNTHASE-AKTIVITAET.65
2.7.2.3 RADIOMETRISCHER TEST.67
2 7.2.4 TEST MIT ANSCHLIESSENDER HPLC-MS / MS-DETEKTION.68
2.7.2.5 DC-DETEKTION DER ENTSTANDENEN REAKTIONSPRODUKTE.69
2.7.3 3-GLYKOSYLTRANSFERASE.69
2.7.3.1 DARSTELLUNG VON 3-HYDROXYHISPIDIN.69
2.7.3.2 STABILISIERUNG DES 3-HYDROXYHISPIDINS.69
2.7.3.3 TEST AUF /KBIYKOSYLTRANSFERASE-AKTIVITAET MIT ANSCHLIESSENDER
HPLC-ANALYTIK UND UV-DETEKTION.70
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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2.8 CHARAKTERISIERUNG DER STYRYLPYRONSYNTHASE.71
2.8.1 STABILISIERUNG DER PROTEINLOESUNG.71
2.8.2 T EMPERATURABHAENGIGKEIT.72
2.8.3 PH-WERT-ABHAENGIGKEIT.72
2.8.4 EINFLUSS VERSCHIEDENER SUBSTANZEN AUF DIE SPS-AKTIVITAET.72
2.8.5 SUBSTRATABHAENGIGKEIT UND BESTIMMUNG DER KM-WERTE.73
2.8.6 ZEIT- UND PROTEINABHAENGIGKEIT.73
2.8.7 BESTIMMUNG DES MOLEKULARGEWICHTES.74
2.9 PROTEINREINIGUNG.75
2.9.1 PROTEINEXTRAKTION (REINIGUNGSTUFEI).76
2.9.2 AMMONIUMSULFAT-FRAKTIONIERUNG (REINIGUNGSSTUFE 2).76
2.9.3 LONENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE (REINIGUNGSSTUFE 3).76
2.9.4 HYDROPHOBE INTERAKTIONSCHROMATOGRAPHIE (REINIGUNGSSTUFE 4 UND
5).77
2.9.5 GELFILTRATIONSCHROMATOGRAPHIE.77
2.9.6 HYDROXYLAPATIT.78
2.9.7 HYDROPHOBE INTERAKTIONSCHROMATOGRAPHIE AN WEITEREN HIC-MEDIEN.78
2.9.8 LONENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE AN WEITEREN MATERIALIEN.79
2.10 ELEKTROPHORESE.79
2.10.1 SDS-POLYACRYLAMID-GELELEKTROPHORESE.79
2.10.2 SILBERFAERBUNG.80
3 ERGEBNISSE.83
3.1 STRUKTURAUFKLAERUNG VON STYRYLPYRONEN.83
3.2 PHENOLISCHE INHALTSSTOFFE DER SPOROPHYTISCHEN GEWEBE.96
3.2.1 MUSTER DER PHENOLISCHEN INHALTSSTOFFE IN RHIZOMEN VON
EQUISETUM ARVENSE L. 96
3.2.2 UNTERSUCHUNGEN STERILER OBERIRDISCHER SPROSSABSCHNITTE VON
EQUISETUM ARVENSE L. MIT CHARAKTERISTISCHEN GEWEBEVERBRAEUNUNGEN.110
3.2.3 ZELLWANDGEBUNDENE PHENOLE.114
3.3 FLUORESZENZMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN AN RHIZOMEN UND
PROTHALLIEN DER GATTUNG EQUISETUM.116
3.4 PHENOLISCHE INHALTSSTOFFE DER GAMETOPHYTISCHEN GEWEBE.141
3.5 ENZYMAKTIVITAETEN.144
3.5.1 DETEKTION DER ENTSTANDENEN REAKTIONSPRODUKTE BEI
STYRYLPYRONSYNTHASE-
AKTIVITAET.144
3.5.2 OPTIMIERUNG DER ENZYMEXTRAKTION UND DER
/N-WFRO-ENZYMTEST-BEDINGUNGEN FUER
DIE STYRYLPYRONSYNTHASE AUS GAMETOPHYTEN VON EQUISETUM ARVENSE L.153
3.6 CHARAKTERISIERUNG DER STYRYLPYRONSYNTHASE.160
3.6.1 STABILISIERUNG DER PROTEINLOESUNG.160
3.6.2 LOESLICHKEIT DER STYRYLPYRONSYNTHASE-AKTIVITAET.164
3.6.3 PH-WERT ABHAENGIGKEIT DER STYRYLPYRONSYNTHASE.165
3.6.4 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER STYRYLPYRONSYNTHASE.166
3.6.5 ZEIT- UND PROTEINABHAENGIGKEIT.169
3.6.6 EINFLUSS VERSCHIEDENER SUBSTANZEN AUF DIE SPS-AKTIVITAET.171
3.6.7 SUBSTRATABHAENGIGKEIT UND BESTIMMUNG DER KM-WERTE FUER KAFFEOYL-COA,
P-CUMAROYL-COA UND MALONYL-COA.
174
3.6.8 MOLEKULARGEWICHT.
179
3.7 CHROMATOGRAPHISCHE REINIGUNG DER STYRYLPYRONSYNTHASE.181
3.7.1 TEST UND OPTIMIERUNG EINZELNER CHROMATOGRAPHISCHER SCHRITTE.181
3.7.
1.1
GELFILTRATIONSCHROMATOGRAPHIE.181
3.7.
1.2
CHROMATOGRAPHIE AN HYDROXYLAPATIT.185
3.7.1.3 HYDROPHOBE-INTERAKTIONSCHROMATOGRAPHIE (HIC).187
3.7.1.4 LONENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE.191
3.7.2 REINIGUNGSSEQUENZ FUER DIE STYRYLPYRONSYNTHASE.193
3.7.2.1 ZELLEMTE UND AUFSCHLUSS ZUR ROHEXTRAKTGEWINNUNG
(REINIGUNGSSTUFE 1).
193
3.7.2.2 FRAKTIONIERTE AMMONIUMSULFATFAELLUNG (REINIGUNGSSTUFE 2). 193
3.7.2.3 LONENAUSTAUSCHCHROMATOGRAPHIE AN DEAE SEPHAROSE FF
(REINIGUNGSSTUFE 3).193
3.7.2.4 HYDROPHOBE INTERAKTIONSCHROMATOGRAPHIE AN BUTYLSEPHAROSE
(REINIGUNGSSTUFE 4).195
3.7.2.5 HYDROPHOBE INTERAKTIONSCHROMATOGRAPHIE AN RESOURCE ISOPROPYL
(REINIGUNGSSTUFE 5).196
3.7.2.6 ZUSAMMENFASSUNG DER REINIGUNG DER SAEULENCHROMATOGRAPHISCHEN
SCHRITTE.198
3.8
/9-GLYKOSYLTRANSFERASE.200
3.8.1 ENZYMAKTIVITAETEN IN GAMETOPHYTEN.200
4 DISKUSSION. 203
5 ZUSAMMENFASSUNG.215
6
SUMMARY.219
J
7 LITERATUR.223
8 ANHANG.236 |
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