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Ribosomale Biosynthese trizyklischer Microviridine in Cyanobakterien: Biochemie, Evolution und Funktion

蓝细菌中三环微病毒素的核糖体生物合成：生物化学、进化和功能

基本信息

批准号：
179309627
负责人：
Professorin Dr. Elke Dittmann-Thünemann
金额：
--
依托单位：
Arbeitsgruppe Mikrobiologie
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2010
资助国家：
德国
起止时间：
2009-12-31 至 2013-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/179309627?language=en
关键词：
Ribosomale Biosynthese trizyklischer Microviridine Cyanobakterien

项目摘要

Microviridine, eine Gruppe ungewöhnlicher, Käfig-artiger Peptide, sind effektive Protease-Inhibitoren, die vor allem von der Blüten-bildenden Cyanobakteriengattung Microcystis gebildet werden. Einige Microviridinvarianten haben großes therapeutisches Potential bei Lungenemphysem. Wir haben aufgeklärt, dass Microviridine durch einen ribosomalen Biosyntheseweg unter Beteiligung von zwei neuartigen ATP-grasp-Ligasen und einer bislang nicht beschriebenen (Transporter)-Peptidase synthetisiert werden. Im Rahmen dieses Gemeinschaftsprojektes beabsichtigen wir, über die Kombination von genetischen, biochemischen und chemischen Methoden neue Einblicke in die Biosynthese-Enzyme und des Transporters, sowie deren Spezifitäten und Mechanismen bei der Peptidprozessierung zu gewinnen. Diese Kenntnisse sollen dazu genutzt werden, über gezielte Manipulationen und biokombinatorische Ansätze neue Microviridin-Varianten zu erzeugen und Struktur-Wirkungs-Beziehungen aufzustellen. Weiterhin beabsichtigen wir, weitere kryptische Microviridinvarianten in anderen Organismen zu identifizieren und die evolutionäre Verbreitung und Diversifizierung von Microviridinen zu erforschen. Weitere Aspekte umfassen das biologische Target, die Regulation der Biosynthese und die Funktion von Microviridinen im biologischen Kontext. Diese umfassenden Untersuchungen sind nicht nur Voraussetzung für eine mögliche biotechnologische Nutzung der Microviridin-Biosynthese-Enzyme für die Produktion von Protease-Inhibitoren, sondern liefern auch wichtige Informationen über die ökologische Funktion und Evolution dieser einzigartigen Peptidfamilie.

Microviridine是一种有效的蛋白酶抑制剂，主要用于韦尔登的生长。一种微小病毒变异体在肺气肿中具有巨大的治疗潜力。我们发现，通过两种中性的ATP-连接体和一种非特异性的转运蛋白-肽酶韦尔登合成核糖体生物合成Microviridine。在这两个共同的研究课题中，我们将遗传学、生物化学和化学方法相结合，在酶和转运蛋白的生物合成中采用新的方法，从而获得肽的特异性和机制。这种方法可用于韦尔登、微纤维素新变异体和微纤维素生物组合物的制备。Weiterhin beabsichtigen wir，weitere kryptische Microviridinvarianten in anderen Organismen zu identifizieren und die evolutionäre Verbreitung und Diversifizierung von Microviridinen zu erforschen.微绿素的生物学靶点、生物合成调控及功能在生物学中的作用。这些研究并不意味着对用于蛋白酶抑制剂生产的微病毒素-生物合成酶的生物技术研究的进展，而更重要的是对肽家族的生物学功能和进化的信息。