Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben Nachweis, Charakterisierung, Lokalisation und Aktivitätsverlauf von Oxidasen und Oxigenasen in Koniferen unter dem Einfluss von Luftschadstoffen. Teilprojekt A/ Untersuchungen über Glycoprotein-
In der vorliegenden Arbeit wurden die Enzymaktivitaeten apoplastidaerer, cytoplasmatischer, ionisch und kovalent gebundener Isoperoxidasen aus Fichtennadeln (Picea abies) untersucht. Die jahreszeitlichen Aenderungen dieser Enzymaktivitaeten sind von November 1989 bis November 1990 aus Nadeln der drei Standorte Velmerstot (Teutoburger Wald), Glindfeld (Rothaargebirge) und Haltern (Haard) bestimmt worden und werden im Vergleich mit Freilanddaten von apoplastidaeren Peroxidasen der Standorte Freudenstadt (Schwarzwald) und Wank (Wettersteingebirge, Bayern) diskutiert. Hierbei zeigte sich, dass die Aktivitaeten der apoplastidaeren Perioxidasen der Fichtennadeln aus Velmerstot und Glindfeld doppelt so hoch waren als die Werte aus Haltern. Dieser Befund stimmt mit den an diesen Standorten auftretenden Ozonwerten ueberein, die in Velmerstot und Glindfeld z.B. im Jahresmittel 1989 (65,7 myg/Kubikmeter und 64,6 myg/Kubikmeter) deutlich hoeher lagen als in Haltern (33,1 myg/Kubikmeter). Weiterhin kommt es im Fruehsommer bei ansteigenden Ozonkonzentrationen an allen drei Standorten zu einer vielfachen Aktivitaetssteigerung der apoplastidaeren Peroxidasen, waehrend sich die cytoplasmatischen, ionisch und kovalent gebundenen Peroxidasen indifferent verhalten. auf Grund der positiven Korrelation der Enzymaktivitaet apoplastidaerer Peroxidasen und der Ozonkonzentrationen wird eine moegliche bioindikatorische Funktion dieser Isoperoxidasen gegenueber Luftverunreinigungen diskutiert. Weiterhin sind aus Fichtennadeln, Ascorbatperoxidasen charakterisiert worden. Es zeigte sich, dass mindestens drei Iso-Ascorbatperoxidasen in den Nadeln vorkommen. Von diesen Enzymen sind zwei Isoenzyme (Molekulargewichte von 20 kdal und 30 kdal) gereinigt und alle drei Ascorbatperoxidasen biochemisch und enzymkinetisch charakterisiert worden. Im Vergleich zu den "unspezifischen" Glycoprotein- Peroxidasen aus Fichtennadeln zeigten alle Ascorbatperoxidasen hohe Aktivitaetsverluste in ascorbatfreien Puffern, grosse Verluste der spezifischen Enzymaktivitaet waehrend der Durchfuehrung von Saeulenchromatografien und das Fehlen von Karbohydratanteilen im Protein. Das moegliche Vorkommen einer vierten 47 kdal grossen, hoch labilen Ascorbatperoxidase in Fichtennadeln wird diskutiert. Gegen die 20 kdal und 47 kdal Ascorbatperoxidasen sind polyclonale Antiseren gewonnen worden, die mit den entsprechenden Proteinen monospezifisch reagieren. Eine immunologische Quantifizierung der relativen Proteinmengen der 20 kdal Ascorbatperoxidase aus Fichtennadeln der LIS-Standorte deutet an, dass es im Juni in Velmerstot und Glindfeld zu einem Anstieg dieser Proteinmengen kommt. Diese Zunahme der 20 kdal Ascorbatperoxidase konnte fuer den Standort Haltern nicht beobachtet werden.
