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Lexikon der Biologie: Pektin-Methylesterase

Pektin-Methylesterase w, Pektin-Esterase, Pektin-Pektylhydrolase, Abk. PME, Enzym, das die Methyl-Ester der Pektine spaltet. Als Reaktionsprodukte entstehen Polygalacturonsäure und Methanol. Dieses Enzym wurde in vielen Isoformen sowohl aus pflanzenpathogenen Pilzen wie Aspergillus foetidus und Phytophthora infestans als auch aus Höheren Pflanzen, z.B. Tomaten, Kartoffeln und Orangen, isoliert. Je nach Herkunft zeigen die PME verschiedene Temperatur- und pH-Optima sowie unterschiedliche KM-Werte (Enzyme). Die pilzlichen PME entfalten die optimale Aktivität zwischen pH 2,5 und 5,5, während die pflanzlichen PME pH-Optima zwischen pH 5 und 8 aufweisen. Die relative Molekülmasse liegt zwischen 33.000 und 45.000. Das Enzym liegt als Monomer vor und ist glykosyliert. Der KM-Wert liegt zwischen 11 und 40 mM Pektin bei pilzlichen PME und bei 4–22 mM Pektin bei pflanzlichen PME. Die kommerziell erhältlichen Präparationen der PME werden entweder aus den Überständen der pilzlichen Mycelkulturen oder bei Pflanzen aus Früchten (Schalen von Orangen und Zitronen, Tomaten) gewonnen. Das pflanzliche Enzym ist in den Zellwänden verschiedener Gewebe lokalisiert. Bei Pilzen dient die in die extrazelluläre Matrix sekretierte PME zusammen mit anderen Pektin-abbauenden Enzymen (Polygalacturonase, Pektin-Lyase) dem Abbau der pflanzlichen Zellwand und somit einer raschen und erfolgreichen Besiedlung des Wirtsorganismus. Bei Pflanzen spielt die PME bei der Fruchtreife eine herausragende Rolle. Im Zusammenwirken mit mehreren Pektin-spaltenden Enzymen werden die Zellwände des Fruchtgewebes teilweise oder vollständig aufgelöst. Das "Weichwerden" der reifenden Tomate beruht auf einer Auflösung der Mittellamelle zwischen den Zellwänden der Perikarpzellen durch die Aktivität der PME und anderer Zellwand-lytischer Enzyme. Einige Forscher nehmen an, daß der PME möglicherweise eine Funktion bei der Veränderung der Zellwand im Verlauf des Streckungswachstums bei den Sprossen der Dikotylen zukommt.

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