Photolyasen reparieren UV-induzierte Cyclobutan-Pyrimidindimere (CPD) oder (6-4)-Photoprodukte in der DNA durch den lichtabhängigen Prozess der Photoreaktivierung. Sie sind nah verwandt mit den Cryptochromen, die als Blaulicht-Photorezeptoren regulatorische Funktionen ausüben. Mitglieder der Cryptochrom/Photolyase-Familie (CPF) sind in allen Domänen des Lebens vertreten. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass das Cryptochrom CryB aus Rhodobacter sphaeroides aus der Untergruppe der FeS-BCP neben seiner regulatorischen Funktion auch eine Reparaturaktivität zur Spaltung von (6-4)-Photoprodukten besitzt. Damit kann CryB den dual-function-Mitgliedern der CPF zugeordnet werden.Durch den Austausch von Aminosäuren konnten neue Erkenntnisse über die Rolle der drei Cofaktoren von CryB bei der Photoreaktivierung gewonnen werden. Der Fokus lag dabei auf in vivo Untersuchungen der CryB-Varianten im Knockout-Stamm R. sphaeroides &
Delta;cryB. Es wurde festgestellt, dass der Elektronentransferweg über die Tryptophan-Diade, die essenziell für die in vitro Reduktion des FAD und die Reparaturfunktion von CryB ist, für die in vivo Photoreaktivierung verzichtbar ist. Der in der CPF neuartige Antennenchromophor 6,7-Dimethyl-8-ribityllumazin (DLZ) ist bei geringen Lichtintensitäten von Bedeutung für eine effiziente Reparatur. Die Entfernung oder Beeinträchtigung einer der lichtabsorbierenden Cofaktoren, FAD oder DLZ, bewirkte keinen Funktionsverlust, jedoch eine stark verringerte Effizienz der Photoreaktivierung. Die Beeinträchtigung beider Cofaktoren zusammen durch Mutagenese verringerte die CryB-abhängige Photoreaktivierungsfähigkeit auf das Level von &
Delta;cryB.Ein Eisen-Schwefel-Cluster kommt als Cofaktor von Photolyasen und Cryptochromen nur in der FeS-BCP-Untergruppe vor. Es konnte gezeigt werden, dass das Cluster für die strukturelle Integrität des Proteins unverzichtbar ist. Seine Funktion bei der DNA-Reparatur oder bei regulatorischen Prozessen ist nicht abschließend geklärt, dies bedarf weiterer Untersuchungen.Die Kultivierung verschiedener cryB-Knockoutstämme in An- und Abwesenheit von Antibiotika hat ergeben, dass Kanamycin einen deutlich stärkeren Einfluss auf den kanamycinresistenten Stamm &
#8710;cryB hat, als dies bei anderen kanamycinresistenten Stämmen der Fall ist. Der Stamm zeigt vermutlich aufgrund einer eingeschränkten Expression seines Resistenzgens eine erhöhte Sensitivität gegenüber Kanamycin. Ein zuvor unter mikroaeroben Bedingungen beobachteter Phänotyp ist somit wahrscheinlich auf einen durch Kanamycin beeinflussten Effekt zurückzuführen.CryB interagiert mit dem Photorezeptor AppA. Durch Interaktionsanalysen konnte gezeigt werden, dass die Proteine wahrscheinlich an ihren jeweiligen C-Termini miteinander interagieren. Eine Co-Kristallisation war bislang nicht erfolgreich; weitere Versuche können in Zukunft Aufschluss über Details der Interaktion geben.
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