Nutzung der Rifamycin B-Polyketid-Synthase zur Produktion von Ansamycin-Naturstoffen im zellfreien System: Untersuchungen zur Substrattoleranz der Module und Beginn der strukturellen Analyse

• Antragsteller: Dr. Marcus Hans
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5360642

Bestimmte Bakterien, hauptsächlich Streptomyceten, produzieren Naturstoffe mit vielfältigen biologischen Aktivitäten, darunter antibiotischen und tumorunterdrückenden Funktionen; viele dieser Substanzen gehören zur Naturstoffklasse der Ansamycine. In den letzten 10 Jahren konnten die sehr komplex aufgebauten Enzyme identifiziert werden, welche diese Naturstoffe synthetisieren. Das Hauptziel des hier beantragten Forschungsvorhabens ist es, das Enzym Rifamycin Polyketid-Synthase zur Biosynthese neuartiger Ansamycin-Naturstoffe zu verwenden. Dazu sollen die Gene dieses Enzyms in Escherichia coli kloniert und überexprimiert werden. Die Untersuchungen sollen zeigen, inwieweit das Enzym für bestimmte Substrate spezifisch ist oder ob die aktiven Zentren mehrere ähnliche chemische Verbindungen umsetzen können. Zusätzlich soll eine Reinigungsstrategie zur Isolation der Rifamycin Synthase-Proteine etabliert werden. Ziel ist hier die Kristallisation und der Beginn der strukturellen Analyse, wodurch wir uns entscheidende Hinweise zum Katalysemechanismus der Enzymklasse der modularen Polyketid-Synthasen erhoffen. Die so gewonnenen Informationen aus biochemischen und strukturellen Experimenten sollten zur Entwicklung neuer antibiotisch wirkender Ansamycin-Naturstoffe verwendet werden können.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartner: Professor Chaitan Khosla, Ph.D.