Die Rolle einer Halogenase und einer "Nicht-Häm-Haloperoxidase" in der Biosynthese des Glykopeptidantibiotikums Balhimycin

• Antragsteller: Professor Dr. Roderich D. Süßmuth
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5225002

Transformanten des Balhimycin-Produzenten Amycolatopsis mediterranei werden in den Arbeitsgruppen Prof. Wohlleben durch Klonierung hergestellt. Die Biosynthese-Metabolite werden im beantragten Vorhaben durch die Arbeitsgruppe von Prof. Jung isoliert und in ihrer Struktur charakterisiert. Die Zielproteine der Biosyntheseuntersuchung sind die Halogenase und ein Haloperoxidase-ähnliches Enzym, deren Funktion und Substratspezifität durch Klonierungsexperimente mit nachfolgender Isolierung sowie Strukturaufklärung untersucht wird. Der Nachweis der gentechnologischen Inaktivierung der Halogenase- bzw. Haloperoxidase-Gene erfolgt ausschließlich über die chemische Charakterisierung der Metabolite. Mögliche Substrate aus Kulturfiltraten müssen für enzymkinetische Arbeiten spektroskopisch charakterisiert werden und in gereinigter Form vorliegen. Das Potential an instrumentalanalytischen Methoden und unsere Expertise ermöglichen eine Bearbeitung der Thematik mit folgendem Arbeitsablauf: 1. Massenspektrometrische Charakterisierung der Biosynthese-Metaboliten-Mischungen aller Kulturfiltrate von Transformanten; 2. Isolierung, chromatographische Aufreinigung und NMR-spektroskopische Charakterisierung dieser Metabolite; 3. Isolierung und Synthese einzelner Metabolite bzw. potentieller Substrate für Substratuntersuchungen; 4. Analytik von biotransformierten und enzymatisch umgesetzten Substraten mit Mikroorganismen und überexprimierten Enzymen (mit Halogenase bzw. "Nicht-Häm-Haloperoxidase"). Kooperation zu 1. und 2. mit Prof. W. Wohlleben, zu 3. und 4. mit Prof. K.-H. van Pée.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen