Untersuchung der Funktion und Evolution von Typ III und Typ II Polyketidsynthasen in Mikrooganismen und Pflanzen

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Ziel der Arbeiten ist die Untersuchung der Funktion und des evolutiven Ursprungs von Typ III Polyketidsynthase (PKS) Genen im Sekundärstoffwechsel von Mikroorganismen und Pflanzen. Durch die molekulare Charakterisierung und den Vergleich der Aurachinbiosynthese in Myxobakterien und der Akridonbildung in Pflanzen sollen Aussagen über die strukturellen Grundlagen der beteiligten Prozesse möglich werden. Aus Fütterungsexperimenten ist bekannt, daß Aurachin wie in den Akridonen ein Anthranilsäurederivat mit Malonyl-CoA verlängert wird und zum Aufbau eines Chinolinringes dient. Deshalb wird vermutet, daß die beteiligten Typ III PKS beider Biosynthesen sich ähnlich sind. Es kann untersucht werden, ob die pflanzlichen Typ III PKS untereinander näher verwandt sind als diejenigen Proteine, die in Mikroorganismen und Pflanzen an grundsätzlich ähnlichen Biosynthesen beteiligt sind. Durch zielgerichtete Mutagenese und Kristallisation sollen die Proteine charakterisiert werden. Im zweiten Teil der vorgeschlagenen Arbeiten werden pflanzliche Typ III PKS und mikrobielle Typ III PKS unbekannter Funktion in Mikroorganismen exprimiert, um neue "unnatürliche Naturstoffe" zu gewinnen bzw. um ihre Funktion zu bestimmen. Alle Arbeiten sollen in Kooperationen mit Arbeitsgruppen aus der Pflanzenbiochemie und der Strukturanalyse durchgeführt werden.