Untersuchungen zu einer ungewöhnlichen Methylierung: Cobalamin-abhängiger Methyltransfer in der Biosynthese von Clorobiocin und Coumermycin A1?

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Die Aminocoumarinantibiotika Novobiocin, Clorobiocin und Coumermycin A1 sind hochpotente Hemmstoffe der bakteriellen Gyrase. In den letzten Jahren konnten wir die Biosynthesegencluster dieser drei Antibiotika klonieren und sequenzieren. Der vorliegende Antrag beschäftigt sich mit der funktionellen Analyse einzelner dieser Biosynthesegene. Solche Analysen liefern die Voraussetzung für die Erzeugung neuer Antiinfektiva mit Methoden der kombinatorischen Biosynythese. An der C-Methylierung der Pyrrol-2-carbonsäure-Einheit von Clorobiocin und Coumermycin A1 ist das Protein CloN6 beteiligt. Sequenzanalysen legen nahe, dass es sich bei CloN6 um eine Cobalamin-abhängige Methyltransferase handeln könnte. Cobalamin-abhängige Methyltransferasen aus dem Primärstoffwechsel sind bereits mehrfach charakterisiert worden. An ihrer komplexen Gesamtreaktion sind oft mehrere Proteine mit verschiedenen funktionellen Domänen beteiligt. Jedoch liegen bisher fast keine Daten zu Cobalaminabhängigen Methyltransferasen aus dem Sekundärstoffwechsel vor, obwohl solche Enzyme offenbar an der Biosynthese einer Reihe von Antibiotika beteiligt sind. Im vorliegenden Projekt soll die Beteiligung der Gene cloN1, cloN6 und cloN7 an der genannten C-Methylisierungsreaktion untersucht werden. Die beteiligten Enzyme (wahrscheinlich CloN6 und CloN7) sollen überexprimiert und biochemisch charakterisiert werden, auch unter Vergleich mit den homologen Proteinen CouN6 und CouN7 aus dem Coumermycincluster.