Enzymatische Hydroxylierung des A-Rings von Flavonolen in Stellung 8

Projektnummer: Forschungsprojekt P 13020 Projekttitel: Enzymatische Hydroxylierung des A-Ringes von Flavonolen in Stellung 8 KURZBESCHREIBUNG DES PROJEKTES Gelbe Flavonole, wie Gossypetin oder Quercetagetin bzw. deren Derivate verdanken ihre tiefgelbe Farbe einer zum grundlegenden 5,7-Dihydroxylsubstitutionsmuster des A-Rings zusätzlichen Hydroxylgruppe oder Methoxylgruppe in Position 6 oder 8 am aromatischen A-Ring. Einigen Pflanzen dienen diese Verbindungen als Blütenfarbstoffe. Während in den letzten beiden Jahrzehnten beachtliche Fortschritte in der Aufklärung der Flavonoidbiosynthese gemacht wurden, ist über die enzymatische Einführung einer zusätzlichen Hydroxylgruppe in den aromatischen A- Ring der Flavonoide in Pflanzen bislang nichts bekannt. In ersten Versuchen konnte gezeigt werden, daß in Gegenwart von NADPH bei Inkubation von (14C) - Quercetin mit der mikrosomalen Fraktion von C. segetum cv. "Prado" ( 14C) - Gossypetin (8-Hydroxyquercetin) gebildet wird. Dieses neue, für die Hydroxylierung verantwortliche Enzym, soll im Rahmen des geplanten Forschungsprojekts näher charakterisiert werden, wobei die biochemischen Untersuchungen die Grundlage für die anschließende Isolierung und Charakterisierung eines Flavonol 8-hydroxylase cDNA-Klons darstellen. Das geplante Projekt hat mehrere interessante Aspekte: 1.Durch diese Untersuchungen wird einer der letzten unbekannten Schritte in der Flavonoidbiosynthese aufgeklärt. 2. Es wird wertvolle Information über das an diesem Schritt beteiligte Enzym gewonnen, das vermutlich zu den Cytochrom P450 abhängigen Enzymen gehört, einer Enzymklasse, die mehr und mehr an Bedeutung gewinnt. 3. Die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen in weiterer Folge die Entwicklung neuer Farbtypen bei verschiedenen kommerziell wichtigen Blütenpflanzen.