Evolution und Funktion monomodularer Polyketidsynthasen aus nichtkultivierten bakteriellen Symbionten mariner Schwämme

来自未培养的海绵细菌共生体的单模块聚酮合酶的进化和功能

• 批准号: 5453037
• 负责人: Professor Dr. Jörn Piel
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Mikrobiologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5453037?language=en
• 关键词: Evolution; und; Funktion; monomodularer; Polyketidsynthasen

Nichtkultivierte Bakterien sind ein bisher fast völlig unerforschtes Reservoir an Naturstoffen. Die phylogenetische Analyse, Klonierung und Expression von Biosynthesegenen ist eine vielversprechende Strategie, um das biosynthetische Potenzial dieser Mikroorganismen zu nutzen. Arbeiten in unserer Gruppe an bakteriellen Symbionten haben mehrfach gezeigt, dass auf diese Weise phylogenetisch eigenständige und funktionell neuartige Naturstoff-Enzyme entdeckt werden können. Wir haben in der letzten Antragsperiode nachgewiesen, dass Symbionten mariner Schwämme eine neuartige Typ-l-Polyketidsynthase (PKS) enthalten, die in vielen Schwammarten dominant und ubiquitär verbreitet, aber nicht näher mit PKS aus anderen Habitaten verwandt ist. Phylogenetische Analysen weisen darauf hin, dass die Symbionten zur evolutiv alten Gruppe Deinococcus-Thermus gehören. Im Gegensatz zu anderen bakteriellen Typ-l-PKS, die mehrere repetitiv angeordnete Module enthalten, besteht die Symbionten-PKS aus nur einem einzigen Modul und ist somit der postulierten Urform der heutigen komplexen PKS-Systeme sehr ähnlich. Die enzymatische Architektur spricht dafür, dass die PKS iterativ arbeitet und an der Biosynthese von strukturdiversen Bibliotheken methylverzweigter Fettsäuren beteiligt ist, die in Schwämmen weit verbreitet sind und für die schon lange ein bakterieller Ursprung angenommen wurde. In diesem Projekt möchten wir durch heterologe Expression und Charakterisierung der gebildeten Metaboliten die Funktion der Symbionten-PKS weiter studieren. Phylogenetische Analysen von PKS unter Verwendung dreier isolierter Gencluster aus zwei unterschiedlichen Schwämmen sollen Einsichten über die frühen Ereignisse liefern, die zur Entstehung der heutigen Vielfalt von Polyketidwirkstoffen geführt haben. Durch Austausch von Regionen des Genclusters mit homologen Bereichen anderer Cluster aus Schwämmen und von Partnern des SPP 1152 soll außerdem geklärt werden, wie die chemische Diversität der Fettsäuren genetisch codiert und evolutiv entstanden ist.

Bakterien Sind ein Bisher fast völlig unerforschtes水库和Naturstoffen。系统发育分析，KLonierung和表达von生物合成的基因是通过战略，嗯das生物合成的潜力柴油MikroOrganist zu nutzen。在不同的组别中，存在着一种共生现象，即一种新的系统发育特征和一种新的天然酶促反应。我们在海滨水手-L-多酮合成酶(PKS)的共生关系中死亡，死于Schwammarten占优势的和泛化的Velen-Schwammarten显性和泛化的Velen-Schwammarten显性和泛化的Velen-en Schwammarten中。系统发生分析家们都知道，这是一种新的进化方式。我是Gegensatz zu Anderen bakteriellen Typ-L-PKS，这是一种重复的模块增长，而不是与之共生的模块和它的后继形式的Komplexen PKS-系统。他说：“这是一种非常重要的东西，它的价值在于它的价值，它的价值在于它的价值和价值。在我们的研究项目中，异源基因的表达和代谢功能的研究显示了异源基因的表达和特征。根据Verwendung Dreier isolierter Gengroup Aus zwei unterterschiedlichen Sollen Einsichtenüber die frühen Ereignisse liefern，die zur Entsteung der heutigen Vielfalt von Polyketidwirkstoffen geührt haben.Durch Austausch von Regionen des GenClups MIT Homologen Bereichen Ander Cluster Aus Schwämmen and von Partnern des SPP 1152 soll au？erdem geklärt wden，Wie die Chemische difersetät der Fettsäuren gentisch codiert and evolutiv entstanist.