Die Evolution Pinoresinol-Lariciresinol Reduktase in der Familie der Linaceae unter besonderer Berücksichtigung der Stereospezifität

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Elisabeth Fuss
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5455727

Lignane sind eine im Pflanzenreich weit verbreitete Gruppe von Naturstoffen, die meist als chirale Verbindungen vorkommen. In der Familie der Linaceae findet man strukturell sehr unterschiedliche Vertreter dieser Naturstoffklasse. Die ersten Biosyntheseschritte zu den verschiedenen Strukturen verlaufen sehr wahrscheinlich gleich. Zwei Moleküle Coniferylalkohol werden zu Pinoresinol verknüpft, welches durch die Pinoresinol-Lariciresinol-Reduktase (PLR) zu Secoisolariciresinol reduziert wird. Dieses Enzym ist ein Schlüsselenzym in der Biosynthese der Lignane in Linum album und Linum usitatissimum. Die PLRs beider Pflanzenarten legen durch ihre gegensätzliche Stereospezifität die Stereochemie der Lignane fest. In L. album findet man ()Secoisolariciresinol und seine Abkömmlinge, in L. usitatissimum (+)-Secoisolariciresinol. Im Zuge dieses Projekts soll die molekulare Ursache dieser unterschiedlichen Stereospezifität durch Mutagenesestudien geklärt werden. Die Untersuchungen zur Stereochemie der Lignane sollen auf weitere Vertreter der Linaceae und später auch das gesamte Pflanzenreich ausgedehnt werden. Es werden weitere Sequenzen für PLRs isoliert und die Stereospezifität dieser Enzyme in Zusammenhang zur vorgefundenen Stereochemie der Lignane gesetzt. Aus den gesammelten Daten soll ein Stammbaum der PLRs erstellt werden, um die Herkunft des Enzyms und die Entwicklung der Stereospezifität in der Evolution zu bestimmen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1152: Evolution metabolischer Diversität