Nicht-colineare Thiotemplat-Systeme als Modell für die Evolution von Polyketidsynthasen

非共线硫模板系统作为聚酮合酶进化的模型

• 批准号: 5405011
• 负责人: Professor Dr. Christian Hertweck
• 金额: --
• 依托单位: Professur für Naturstoffchemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5405011?language=en
• 关键词: Nicht; colineare; Thiotemplat; Systeme; als

Aureothin und der homologe Naturstoff Neoaureothin sind Vertreter einer kleinen Gruppe von bioaktiven Nitroaryl-Pyronen aus Streptomyceten. Diese strukturell sehr ungewöhnlichen Sekundärmetabolite werden über gemischte Phenylpropanoid-Polyketid-Biosynthesewege gebildet, die untereinander höchstwahrscheinlich in einer evolutionären Beziehung stehen. Die Analyse des Aureothin-Biosynthese-Genclusters bot einige überraschende Besonderheiten, die im Hinblick auf a) Evolution von Sekundärmetabolismus aus Primärmetabolismus (PABA-Synthase), b) Parallelen in bakteriellem und pflanzlichem Metabolismus (P-450 Oxidasen, methylierte Pyrone, Nitroverbindungen) und c) Möglichkeiten der praktischen Nutzung (künstliche Evolution von Biosynthesewegen) genauer untersucht werden sollen. Von besonderem Interesse ist, dass ein Modul der Aureothin-Synthase im Gegensatz zu gewöhnlichen bakteriellen Polyketidsynthasen (PKS) iterativ genutzt wird ("stottert") und somit eine einzigartige Position zwischen modularen PKS aus Bakterien und den bislang wenig verstandenen modularen iterativen PKS aus Pilzen einnimmt. Das Studium dieses ungewöhnlichen Biosyntheseweges verspricht daher völlig neuartige Einblicke in den Mechanismus und in die Evolution der Polyketidsynthasen.

金黄色菌素和新金黄色菌素的天然同系物是一个由链霉菌产生的硝基芳基-吡喃生物活性的小类群。这种结构似乎是由苯丙烷-聚酮化合物生物合成的代谢物韦尔登组成的，它是人类在进化过程中最重要的代谢物。金霉素生物合成基因簇的分析，主要涉及a）从初级代谢（PABA-合成酶）中的Sekundärmetabolismus的进化，b）在细菌和pflanzlichem代谢（P-450 Oxidasen，methylierte Pyrone，Nitroverbindungen）中的降解，c）从实用Nutzung中的Möglichkeiten（künstliche Evolution von Biosynthesewegen）中的降解。最重要的是，一个金硫素合成酶的模块在基因组中构建了一个多功能的聚乙烯酮聚合物（PKS），它可以迭代生成（“stottert”），并且可以在PKS的模块中定位一个位置，而另一个位置可以在PKS的模块中迭代生成。本研究的目的是研究生物合成的机理和聚酮的进化。