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

• Applicant: Professor Dr. Christian Hertweck
• Subject Area: Plant Biochemistry and Biophysics
• Term: from 2003 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5405011

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.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1152: Evolution of Metabolic Diversity