Detailseite
Projekt
Charakterisierung und Weiterentwicklung der cobalaminabhängigen Radical SAM Methyltransferase Orf29 für die Synthese neuartiger SAM-Derivate
Antragstellerin
Professorin Dr. Gunhild Monika Layer
Fachliche Zuordnung
Biologische und Biomimetische Chemie
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 510974120
Die ungewöhnliche, einen Cyclopropanring enthaltende Aminosäure (1S,2S)-2-Methyl-1-aminocyclopropan-1-carbonsäure ((1S,2S)-MeACC) wird in einem zweistufigen enzymatischen Prozess ausgehend von S-Adenosyl-L-methionin (SAM) gebildet. Im ersten Schritt katalysiert eine cobalaminabhängige Radical SAM Methyltransferase (B12-RSMT), die als Orf29 bezeichnet wird, die Methylierung des Methioninteils des SAMs, wodurch (4‘R)-4‘-Methyl-SAM gebildet wird. Im zweiten Schritt übernimmt die MeACC-Synthase die Zyklisierung von (4'‘R)-4'‘-Methyl-SAM, was zur Bildung von (1S,2S)-MeACC führt. Im Rahmen dieses Projekts soll die B12-RSMT Orf29 charakterisiert werden, um die Struktur-Funktionsbeziehung dieses faszinierenden Enzyms aufzuklären. Besonders interessant ist dabei die Tatsache, dass Orf29 SAM für drei unterschiedliche Zwecke benutzt: als Kofaktor für die Einleitung der radikalischen Katalyse, als Methylgruppendonor und als das eigentliche Substrat, das methyliert wird. Um den Katalysemechanismus von Orf29 zu verstehen, soll die Abfolge der einzelnen Teilschritte der Reaktion untersucht werden. Zudem sollen die Bindestellen für SAM im aktiven Zentrum identifiziert werden, durch die ermöglicht wird, dass SAM drei unterschiedliche Funktionen im Laufe der Reaktion wahrnehmen kann. Neben der strukturellen und funktionellen Charakterisierung von Orf29, soll dieses Enzym auch dafür genutzt werden verschiedene SAM-Derivate zu synthetisieren. Um dies zu erreichen, werden sowohl biochemische und strukturelle als auch bioinformatische Herangehensweisen verfolgt werden. In Zukunft könnten Orf29 Varianten für die bioorthogonale Synthese von SAM-Derivaten für deren Einbau in neuartige, modifizierte Peptidantibiotika verwendet werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
