Identifizierung und Modifizierung NRPS-abgeleiteter azazyklischer Alkaloide aus Bakterien

• Antragsteller: Professor Dr. Helge Björn Bode
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446275382

Während viele bakterielle Biosynthesewege zu einem oder wenigen - oft ähnlichen - Naturstoffe führen, gibt es einige Beispiele, bei denen eine große Zahl strukturell unterschiedlicher Naturstoffe entstehen. Ein gutes Beispiel sind hier Biosynthesewege, die zu bakteriellen Pyrrolizidin Alkaloiden (PA) führen. Sie bestehen aus einer dimodularen nichtribosomalen Peptidsynthetase (NRPS) und einer Monooxygenase und können zusätzlich viele unterschiedliche weitere Enzyme aufweisen, die zur Bildung unterschiedlicher Azazyklen wie Pyrrolizidinen und Cyclocarbamaten führen.Für einige dieser Naturstoffe wurde kürzlich gezeigt, dass sie die Virulenz der sie produzierenden Bakterien gegenüber dem Wirt reduzieren. Welche molekularen Mechanismen für diese biologische Aktivität und die Erzeugung der chemischen Diversität im Detail verantwortlich sind, ist noch unklar. Aufgrund der oft interessanten pharmakologischen Eigenschaften entsprechender Azazyklen, sollen diese Fragen im Rahmen von NRPSBacAza beantwortet werden. Basierend auf den so erhaltenen Ergebnissen und insbesondere den Strukturen und biochemischen Mechanismen der beteiligten Enzyme, sollen dann auch neue Alkaloide mit Methoden der synthetischen Biologie erzeugt werden. Diese haben möglicherweise neue biologische Aktivitäten, z.B. als anti-Virulenz Wirkstoff gegen Pseudomonas aeruginosa, ein wichtiges humanpathogenes Bakterium.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartnerinnen: Dr. Yanyan Li; Professorin Kira J. Weissman, Ph.D.