[5,6]-Spiroketal Bildung in der Griseorhodin A Biosynthese
[5,6]-spiroketal formation in griseorhodin A biosynthesis
Wissenschaftsdisziplinen
Biologie (100%)
Keywords
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Griseorhodin A,
[5,6]-spiroketal formation,
X-ray crystallography,
Enzyme Mechanism,
Site-Directed Mutagenesis,
Natural Product Biosynthesis
Rubromycine, wie Griseorhodin A, sind komplexe Verbindungen, die von Bakterien produziert werden und wegen ihrer antibakteriellen und anti-kanzerogenen Wirkung vor allem für die Arzneimittelindustrie von großem Interesse sind. Um für medizinische Zwecke genutzt werden zu können, muss jedoch sichergestellt sein, dass große Mengen dieser Substanzen dauerhaft verfügbar sind, was durch die alleinige Isolierung der Verbindungen aus Bakterien nicht erreicht werden kann. Deshalb ist es nötig, Wege zu finden, diese Moleküle künstlich (im Labor) herzustellen. Die klassische Strategie die Substanzen organisch-chemisch zu synthetisieren, ist hier leider aufgrund der Komplexität des Kohlenstoffgerüsts nicht erfolgsversprechend. Stattdessen wäre es jedoch denkbar, relativ einfache Vorstufen der Moleküle im Syntheselabor zu produzieren und diese dann mit Enzymen (Eiweißen), die ähnliche Aufgaben auch in der natürlichen Umgebung übernehmen, in die gewünschten Endprodukte umzuwandeln. Weil Enzyme aber sehr wählerisch sind, und nicht alle Moleküle, die man ihnen zur Verfügung stellt, in der gewünschten Weise verändern können, ist es wichtig, ihre genaue Arbeitsweise zu verstehen. Aus diesem Grund, möchte ich im Rahmen meines Forschungsaufenthaltes drei entscheidende und gleichzeitig sehr faszinierende Enzyme aus dem Griseorhodin A Stoffwechselweg (GrhO1, GrhO5 und GrhO6) genauer untersuchen. Indem ich ihre 3D-Struktur aufkläre und analysiere welche Eigenschaften Moleküle haben müssen, um von den Enzymen aufgenommen und verändert werden zu können, hoffe ich, einen entscheidenden Beitrag zu leisten, in Zukunft die Anwendung Rubromycin-ähnlicher Verbindungen als Arzneimittel zu ermöglichen.
- Universität Freiburg - 100%
- Oliver Einsle, Universität Freiburg - Deutschland
Research Output
- 126 Zitationen
- 8 Publikationen
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2020
Titel The devil is in the details: The chemical basis and mechanistic versatility of flavoprotein monooxygenases DOI 10.1016/j.abb.2020.108732 Typ Journal Article Autor Toplak M Journal Archives of Biochemistry and Biophysics Seiten 108732 Link Publikation -
2022
Titel Bacterial Dehydrogenases Facilitate Oxidative Inactivation and Bioremediation of Chloramphenicol DOI 10.1002/cbic.202200632 Typ Journal Article Autor Zhang L Journal ChemBioChem Link Publikation -
2022
Titel An acetyltransferase controls the metabolic flux in rubromycin polyketide biosynthesis by direct modulation of redox tailoring enzymes Typ Journal Article Autor Nagel A. Journal Chemical Sciences Link Publikation -
2021
Titel A Flavoprotein Dioxygenase Steers Bacterial Tropone Biosynthesis via Coenzyme A-Ester Oxygenolysis and Ring Epoxidation DOI 10.1021/jacs.1c04996 Typ Journal Article Autor Duan Y Journal Journal of the American Chemical Society Seiten 10413-10421 Link Publikation -
2021
Titel Three Rings to Rule Them All: How Versatile Flavoenzymes Orchestrate the Structural Diversification of Natural Products DOI 10.1021/acs.biochem.1c00763 Typ Journal Article Autor Toplak M Journal Biochemistry Seiten 47-56 Link Publikation -
2021
Titel Catalytic Control of Spiroketal Formation in Rubromycin Polyketide Biosynthesis DOI 10.1002/ange.202109384 Typ Journal Article Autor Toplak M Journal Angewandte Chemie Seiten 27166-27176 Link Publikation -
2021
Titel Catalytic Control of Spiroketal Formation in Rubromycin Polyketide Biosynthesis DOI 10.1002/anie.202109384 Typ Journal Article Autor Toplak M Journal Angewandte Chemie International Edition Seiten 26960-26970 Link Publikation -
2022
Titel An acetyltransferase controls the metabolic flux in rubromycin polyketide biosynthesis by direct modulation of redox tailoring enzymes DOI 10.1039/d2sc01952c Typ Journal Article Autor Toplak M Journal Chemical Science Seiten 7157-7164 Link Publikation