Überexpression und Aufreinigung von [FeFe]-Hydrogenasen im Expressionssystem \(\textit {Clostridium acetobutylicum}\) und funktionelle Untersuchung

Die [FeFe]-Hydrogenasen HydA1 aus Chlamydomonas reinhardtii und HydA\(\tiny {S.o.}\) aus Scenedesmus obliquus konnten mit hohen spezifischen Aktivitäten in Clostridium acetobutylicum heterolog exprimiert und effizient aufgereinigt werden. Die Anpassung der Codon Usage und die Exposition der StrepTagII-Sequenz führten zu einer hundertfachen Steigerung der Proteinausbeute (1mg \(\bullet\) 1\(_{-1}\)). Für HydA aus C. acetobutylicum konnte ein homologes Expressionssystem auf der Grundlage der genomischen Integration durch homologe Rekombination realisiert werden. Für HydA wurde eine neue, besonders hohe spezifische Aktivität für die Protonenreduktion gezeigt. EPR-spektroskopische Untersuchungen an den im Rahmen dieser Arbeit exprimierten [FeFe]-Hydrogenasen ergaben die für intakte H-Kluster erwarteten Spektren. Für HydA1 aus C. reinhardtii gelang zusätzlich die funktionale Immobilisierung auf der Goldoberfläche einer SEIRAS-Messzelle