Stoffwechsel cyanogener Glycoside in Linum usitatissimum : Untersuchungen zu Synthese und Transport

Warnecke-Wundram, Anja

Der Stoffwechsel cyanogener Glucoside wurde an unterschiedlichen Pflanzen untersucht besonders die Verlagerung von Linamarin und Linustatin. Dabei steht das cyanogene Diglucosid Linustatin als Transportmetabolit an einem wichtigen Verzweigungspunkt im Stoffwechsel zwischen Verlagerung und anschließender Akkumulation oder Transport und vollständiger Metabolisierung. In dieser Arbeit wurde die Glucosylierung zum Transportmetaboliten Linustatin aus dem Monoglucosid Linamarin und das Vorkommen einer Linamarin:Glucose-Glycosyltrasfase in Leinsamen untersucht. Der Nachweis dieses Enzyms gelang durch eine in situ Inkubation an Leinsamen mit intakter Zellkompartimentierung. Als Substrat wurden die Glucosevorstufe [U]14C Fructose-1,6-bisphosphat angeboten. Die Untersuchungen zeigen einen effektiven Einbau der Radioaktivität ausschließlich in die terminale Glucose des Linustatin und bewiesen somit die Existenz der Glycosyltransferase. Im zweiten Teil wurde der Transport von Linustatin in Leinzellen aus Zell- und Wurzelsuspensionskulturen untersucht. Diese Experimente zeigen, dass Linustatin aktiv durch einen Carrier in die Suspensionskulturen aufgenommen wird. Die Daten deuten auf eine Aufnahme des Linustatins im Antiport mit Protonen hin. Eine Konkurrenz der Aufnahme durch weitere cyanogene und nicht cyanogene Glycoside wurde nicht beobachtet, allerdings führte eine Coinkubation mit weiteren Glycosiden zu einer verringerten Rückhaltung des Linamarins in den Zellen.

The metabolism of cyanogenic glucosides of many dfferent plants have been studied intensively, especially the translocation of linamarin and linustatin in hevea brasilisensis. The diglucoside Linustatin is situated on a brachpoint between transportation and accumulation or translocation and metabolisation. In flax I studied the glucosylation of the monoglucoside linamarin to the transportmetabolite linustatin and the existence of an linamarin:glycosid-glycosyltransferase. The proof of a glycosyltransferase was possible with an in situ inkubation of intakt flaxseeds. The glucoside precursor [U]14C Fructose-1,6-bisphosphate was used as a substrate for the enzym. It was shown, that the radioaktivity was effectively inserted in the terminal glucoside only. This demonstrated the existence of a glucosyltanferase. Furthermore the uptake of linustatin in cell- and rootcultures of flax was studied. Experiments showed an activ uptake of linustatin in cells and roots of suspensioncultures linked with a proton-antiport. There was no competition of the linustin-uptake tested in spite of the existence of other cyanogenic and noncyanogenenic glucosides. Only the concentation of linustatin which was held back in cells was lower when different glucosides were coinkubated.

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Warnecke-Wundram, Anja: Stoffwechsel cyanogener Glycoside in Linum usitatissimum : Untersuchungen zu Synthese und Transport. 2002.

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