Entwicklung von PKS-Biokatalysatoren am Beispiel einer Multienzymkaskade zur verbesserten Synthese antifungaler Polyketide

• Antragsteller: Professor Dr. Frank Hahn
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455011838

Dieses Projekt zielt darauf ab, die Etablierung von Polyketidsynthase (PKS)-Modulen als Biokataly-satoren voranzutreiben und die Vorteile von deren Nutzung in der Naturstoff-Totalsynthese zu de-monstrieren. Exemplarisch soll eine Multienzymkaskade entwickelt werden, in deren Zentrum das PKS-Modul AmbMod4 aus der Ambruticin-Biosynthese steht. Eine maßgeschneiderte Anpassung der Bedingungen soll ein optimales Zusammenspiel des Moduls mit den übrigen enzymatischen Komponenten ermöglichen. Einen konkreten Nutzen findet diese Kaskade im Rahmen der chemoenzymatischen Totalsynthese der Jerangolide. Dort soll sie die mehrschrittige, synthetisch schwierige Bildung eines Vinyltetrahydropyrans durch einen effizienten Eintopfprozess ersetzen und dadurch die längste lineare Sequenz signifikant abkürzen. Zur Etablierung der Enzymkaskade soll die Herstellung von AmbMod4 optimiert und eine passende Thioesterase-Domäne identifiziert wer-den, welche das gewünschte AmbMod4-Produkt selektiv, unter Vermeidung vorstellbarer Neben-reaktionen, freisetzt. Damit würden präparativ-biokatalytische Umsetzungen mit AmbMod4 mög-lich. Diese Kaskade soll schrittweise um eine C-Methyltransferase und eine Zyklase erweitert und in den semipräparativen Maßstab skaliert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen