Scharnhop, H: Untersuchung zur Biosynthese aromatischer Seku

Benzoesäure und Benzoesäurederivate können in Pflanzen über vielfältige Biosynthesewege gebildet werden. Es sind unterschiedlichste Mechanismen für verschiedene Pflanzen beschrieben worden. Eine Aufklärung von beteiligten Enzymen sowie die damit verbundene Darstellung der Reaktionsabfolge der einzelnen Biosynthesewege ist bisher nur begrenzt gelungen. Mit Zellkulturen von Centaurium erythraea steht ein interessantes Modellsystem zur Untersuchung der Biosynthese von 3-Hydroxybenzoesäure über Zwischenstufen des Shikimatweges zur Verfügung. In der vorliegenden Arbeit konnte erstmals in biochemischen Untersuchungen die ATP-abhängige Biosynthese der 3-Hydroxybenzoesäure aus Shikimisäure gezeigt werden. Das enzymatische Produkt wurde ausschließlich in Elicitorbehandelten Zellkulturen von C. erythraea nachgewiesen, die neben dem konstitutiv gebildeten 1-Hydroxy-3,5,6,7,8-pentamethoxyxanthon auch das 1-Hydroxy-3,5,6,7-tetramethoxyxanthon akkumulieren. Untersuchungen zur Biosynthese der Benzoesäure wurden ebenfalls durchgeführt, wobei p-Cumarat:CoA-Ligasen (4CL) in Zellkulturen von Sorbus aucuparia bearbeitet wurden. Die 4CL wird in höheren Pflanzen von Genfamilien kodiert. Eine Spezialisierung der einzelnen Isoformen liegt aufgrund unterschiedlicher Substratspezifitäten, Expressionsmuster und struktureller Organisation ihrer Gene nahe. 4CL-Isoformen lassen sich bei einigen Pflanzen so der Lignin-Biosynthese oder anderen Phenylpropan- Wegen zuordnen. Trotz unterschiedlicher Substratspezifitäten beschränkt sich das Aktivitätsspektrum aller bekannten 4CLs auf Zimtsäurederivate.