Cardenolide werden aufgrund der Struktur ihrer Zuckerkette in Primär- und Sekundärglykoside eingeteilt. Während Primärglykoside am Ende der Zuckerkette eine β-Glucose aufweisen, fehlt Sekundärglykosiden diese β-Glucose. Die Abspaltung der terminalen Glucose ist eine enzymatisch katalysierte Reaktion. Bisher konnten aus Blättern von Digitalis lanata Ehrh. 2 Glykosyl-Hydolasen gereinigt und charakterisiert werden, die ein unterschiedliches Substratspektrum aufweisen. Die Cardenolid-16'-O-Glucohydrolase (CGH I) katalysiert die Hydrolyse von Primärglykosiden mit einem Tetrasaccharid, die Cardenolid-4'-O-Glucohydrolase (CGH II) von Primärglykosiden mit einem Disaccharid in der Zuckerkette. Im Rahmen dieser Arbeit wurde mit Hilfe von Peptidsequenzen der CGH I ein cDNA-Klon aus Blättern von D. lanata isoliert, der für eine β-Glucosidase aus der Familie 1 der Glykosyl-Hydrolasen kodiert. Die abgeleitete Aminosäuresequenz wies zu den Peptidsequenzen der CGH I Abweichungen auf. Die cDNA wurde funktionell in E. coli exprimiert und einige Eigenschaften des rekombinanten Enzyms bestimmt. Aufgrund der Übereinstimmung des rekombinanten Enzyms mit der gereinigten CGH I wurde die cDNA als cgh I bezeichnet und für die CGH I in D. lanata Isoenzyme postuliert. Eine gewebsspezifische mRNA-Expression der cgh I in D. lanata konnte gezeigt werden, wobei die stärksten Signale in Keimlingen, einjährigen Blättern und Früchten, schwächere in zweijährigen Blättern und Blüten zu finden waren. Die Signale korrelierten mit dem Gehalt des jeweiligen Gewebes an Cardenoliden. Die Aminosäuresequenz der cgh I wies im Vergleich zu anderen β-Glucosidasen einige strukturelle Besonderheiten auf. Mutanten der cgh I, in denen diese Aminosäuren deletiert oder punktmutiert waren, wurden in E. coli exprimiert. Für keine dieser Mutanten konnte eine glykosidspaltende Aktivität nachgewiesen werden, was auf eine Funktion dieser Aminosäuren bei der Proteinfaltung, Substraterkennung oder Enzymkatalyse hinweisen könnte.
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