Molekularbiologische und biochemische Untersuchungen zu Prenyltransferasen aus Stigmatella aurantiaca und Aspergillus fumigatus

Edyta Stec, Li, Shu-Ming (Prof. Dr.), Pharmazeutische Biologie
2012
Prenylierte Naturstoffe sind in allen lebenden Organismen weit verbreitet und weisen häufig biologische Aktivitäten auf, die sich oft von ihren nicht prenylierten Vorstufen unterscheiden. Transferreaktionen von Isopreneinheiten von einem Prenyldonor auf ein Akzeptormolekül, wie z.B. ein Terpenoid, ein Serinrest oder einen Aromaten, werden von Prenyltransferasen katalysiert. Für die letzte Reaktion sind die sogenannten aromatischen Prenyltransferasen verantwortlich, die als membrangebundene oder
more » ... mbrangebundene oder lösliche Enzyme in Pflanzen, Pilzen und Bakterien auftreten und zu einer großen Vielfalt an Primär- und Sekundärmetaboliten beitragen. Im Laufe der letzten Jahrzehnte sind viele prenylierte Substanzen mit interessanten biologischen Aktivitäten aus Mikroorganismen isoliert worden, deren Biosynthese großteils noch unbekannt war. Zu diesen Naturstoffen gehörten unter anderem die Aurachine, eine Gruppe von Chinolinalkaloiden aus Myxobakterien. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation konnte das Gen auaA aus dem putativen Gencluster für Aurachinbiosynthese in dem Myxobakterium Stigmatella aurantiaca Sg a15 heterolog in E. coli exprimiert und das Genprodukt anschließend biochemisch charakterisiert werden. Dabei wurde eindeutig gezeigt, dass AuaA als eine Farnesyltransferase fungiert und die Bildung von Aurachin D durch Prenylierung von 2-Methyl-4-Hydroxychinolin an Position C3 des Chinolinrings katalysiert. Die enzymatische Reaktion folgte der Michaelis-Menten-Kinetik und war strikt abhängig von divalenten Metallionen. Die KM-Werte für 2-Methyl-4-Hydroxychinolin und FPP betrugen 0.27 mM und 0.043 mM und die maximale Reaktionsgeschwindigkeit 2.21 nmol/min*mg. AuaA zeigte Flexibilität gegenüber aromatischen Substraten, da es neben dem natürlichen Substrat auch sechs weitere 4 Hydroxychinoline akzeptierte und sogar zwei von sechs getestet [...]
doi:10.17192/z2012.0289 fatcat:lxpg4cdunngjhfiq5emsmxlryi