Manganhaltige Katalase aus Lactobacillus Plantarum
Katalasen sind wichtige Antioxidantien. Die Enzyme katalysieren die Disproportionierung von Wasserstoffperoxid in Wasser und O2.
2 H2O2 → O2 + 2 H2O
Als katalytische Zentren können eisenhaltige Häm-Gruppierungen oder manganhaltige Einheiten wirken. Ein Beispiel für letztere Enzymgruppe ist die strukturell gut untersuchte Katalase aus Lactobacillus Plantarum.
Die hexameren Einheiten des Proteins sind unter Beteiligung von Ca2+-Ionen miteinander verbunden. In jeder der Untereinheiten ist ein dimeres Manganzentrum enthalten, das durch einen polaren Substratkanal zugänglich wird.
Die Mangan-Atome sind durch einen µ-1,3-bindenden Glutamatrest und zwei Wassermoleküle miteinander verknüpft. Ihre Koordinationssphären werden durch Histidin ergänzt. Im Gegensatz zu anderen strukturell untersuchten manganhaltigen Katalasen enthält das aktive Zentrum der Katalase in Lactobacillus plantarum jeweils einen Arginin- und Glutaminrest, die für die Orientierung des Substrats verantwortlich sind.
Koordinationsumgebung der Mn-Atome