Der Substratspezifitäts-Code von Peptidsynthetasen aus Basidiomyceten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Dieses Projekt befasste sich mit nichtribosomalen Peptidsynthetasen (NRPSs) und ähnlichen Enzymen aus Ständerpilzen (Basidiomyceten). Diesen Enzymen kommt eine zentrale Rolle bei der Bildung niedermolekularer, oft bioaktiver Naturstoffe zu. Insbesondere wurden Substratspezifitäten untersucht. Integraler Bestandteil dieser Enzyme sind Adenylierungsdomänen, sie selektieren das Substrat und aktivieren es durch Adenylatbildung. Hauptsächliches Ziel war, die Spezifität ausgewählter Basidiomyceten‐NRPSs experimentell zu klären und mit Substraten zu korrelieren. Obwohl das ursprüngliche Ziel von 14 charakterisierten A‐Domänen nicht erreicht wurde, konnte durch Untersuchung von insgesamt 11 A‐Domänen des Sekundärstoffwechsels wesentlich zum Verständnis dieser Enzyme beigetragen werden. Bei NRPS‐ähnlichen Enzymen, sogenannten adenylierenden Reduktasen, wurden Benzoesäure und Phenylbrenztraubensäure als ungewöhnliche Substrate nachgewiesen. Außerdem ist hervorzuheben, dass erstmals ein Vertreter einer bislang nicht untersuchten, jedoch in Ständerpilzen häufig gefundenen Enzymklasse des Sekundärstoffwechsels (einer hybriden NRPS‐Polyketidsynthase) bearbeitet wurde. Als ungewöhnliches Substrat wurden bei diesem Enzym Zimtsäure nachgewiesen. Die in diesem Projekt generierten Daten bilden die Basis für weiterführende funktionelle Untersuchungen, da sie der Unterstützung bioinformatischer Methoden zur in silico‐Vorhersage von enzymatischen Spezifitäten und Funktionen dienen. Die Ergebnisse dieses Projektes ermöglichen, die rasch zunehmende Zahl von Genomsequenzen aus Ständerpilzen besser für die genombasierte Vorhersage von Sekundärstoffen nutzen zu können.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2014) Phylogenetic and functional divergence of fungal adenylate‐forming reductases. Appl Environ Microbiol 80, 6175‐6183
Kalb D, Lackner G, Hoffmeister D
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(2015) Activity of α‐aminoadipate reductase depends on the N‐terminally extending domain. ChemBioChem 16, 1426‐1430
Kalb D, Lackner G, Rappe M, Hoffmeister D
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(2016) Multi‐genome analysis identifies functional and phylogenetic diversity of basidiomycete adenylate‐ forming reductases. Fungal Genet Biol
Brandenburger E, Braga D, Kombrink A, Lackner G, Gressler J, Künzler M, Hoffmeister D
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(2017) A highly conserved basidiomycete peptide synthetase produces a trimeric hydroxamate siderophore. Appl Environ Microbiol
Brandenburger E., Gressler M, Leonhardt R, Lackner G, Habel A, Hertweck C, Brock M, Hoffmeister D
