1.) In der Fichte (Picea abies L. Karst) wurden 3 Superoxiddismutase Isoenzyme nachgewiesen und nach ihrer Mobilitaet in der nativen Elektrophorese SOD I, SOD II und SOD III benannt. SOD I und SOD II gehoerten zur Gruppe der Cu und Zn enthaltenden Superoxiddismutasen, SOD III zur Gruppe der Mn enthaltenden Superoxiddismutasen. SOD I war in Nadeln, SOD II in Wurzeln, Samen und Knospen, und SOD III in heterotrophen Suspensionskulturen von Wurzelzellen das dominante SOD Isoenzym. 2.) Durch subzellulaere Fraktionierungstechniken konnte gezeigt werden, dass SOD I mit den Chloroplasten und SOD III mit den Mitochondrien assoziiert war. SOD II war sehr wahrscheinlich im Cytosol lokalisiert. Die Lokalisation von SOD I und SOD II wurde durch Sequenzvergleiche des Aminoterminus mit Sequenzen von SOD Isoenzymen anderer Pflanzenspecies bestaetigt. 3.) Die beiden CuZn SOD Isoenzyme (SOD I und SOD II) wurden aus Fichtennadeln und die Mn SOD (SOD III) aus Fichtensamen bis zur apparenten elektrophoretischen Homogenitaet aufgereinigt. Die Reinigungsfaktoren fuer SOD I, SOD II und SOD III waren 354, 265 und 444. 4.) Das native MW von SOD I und SOD II betrug 33 kD und das von SOD III 86 kD. SOD I und SOD II waren jeweils aus 2 identischen Untereinheiten aufgebaut, deren MW durch denaturierende SDS-PAGE in Anwesenheit von ME zu 20 und 16 dD und in Abwesenheit von ME zu 15,8 und 15 kD bestimmt wurde. Dies weist daraufhin, dass die Untereinheiten von SOD I und SOD II innerhalb der Polypeptidkette Disulfidbruecken besassen. SOD III war aus vier identischen Untereinheiten aufgebaut, die jeweils ein MW von 22 kD besassen. Innerhalb der Untereinheiten waren wahrscheinlich keine Disulfidbruecken vorhanden, da in der Anwesenheit von ME in der SDS-PAGE keine Mobilitaetsveraenderung zu beobachten war. Der isoelektrische Punkt von SOD I betrug 4,5, der von SOD II und SOD III jeweils 5,5. Bei pH 10,4 hatte SOD I eine spezifische Aktivitaet von 40000 Units/mg Protein, SOD II von 30000 Units/mg Protein und SOD III von 440 Units/mg Protein. Bei pH 7,8 waren die spezifischen molaren Aktivitaeten der 3 SOD Isoenzyme im gleichen Groessenbereichen und betrugen fuer die 3 Isoenzyme etwa 400-500 Units/nmol SOD Protein. 5.) Entwicklungsphysiologische Untersuchungen zur SOD Aktivitaet zeigten, dass es bei der Keimlingsentwciklung in einer Klimakammer und bei der Nadelentwicklung von Freilandbaeumen zu starken Veraenderungen in der Gesamt-SOD Aktivitaet und zu Verschiebungen des SOD Isoenzymmusters kam. (a) Waehrend der Keimlingsentwicklung war die SOD Aktivitaet nach der Stratifikation und in den keimenden Samen am hoechsten. Bei diesen Entwicklungsstufen hatte SOD II mit ueber 70% den groessten Anteil. SOD I und SOD III wiesen dagegen nur geringe Anteile an der Gesamt- SOD Aktivitaet (je etwa 15%) auf. Im Laufe der weiteren Keimlingsentwicklung verschob sich das Isoenzymmuster zugunsten der chloroplastidaeren SOD I, wobei gleichzeitig eine Zunahme des Chlorophyllgehalts beobachtet wurde. Die Gesamt-SOD Aktivitaet war in den Nadeln jedoch 4-5mal niedriger als in den keimenden Samen. Der relative Anteil von SOD III blieb waehrend der gesamten Keimlingsentwicklung in etwa gleich. (b) Waehrend der Nadelentwicklung im Freiland war die Gesamt-SOD Aktivitaet in schwellenden Knospen kurz vor dem Austrieb am hoechsten. Dabei war SOD II mit einem relativen Anteil von etwa 70% an der Gesamt-SOD Aktivitaet das dominante SOD Isoenzym. SOD I und SOD III zeigten dagegen geringere Anteile an der Gesamt-SOD Aktivitaet in den Knospen (10-30%). Kurz nach dem Austrieb war die Gesamt-SOD Aktivitaet in den jungen Nadeln niedrig, erhoehte sich aber kontinuiierlich bis zum Ende der Vegetationsperiode. Gleichzeitig kam es zu einer starken Abnahme des relativen Anteils von SOD II an der Gesamt-SOD Aktivitaet und zu einer Zunahme des relativen Anteils von SOD I und des Chlorophyllgehalts in den Nadeln. SOD III konnte nach dem Austrieb in den Nadeln nicht nachgewiesen werden. Erst am ...
