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Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Jahrgang 2008

 

Titel

Expression und Untersuchung von Enzymen der Pederin-Biosynthese aus einem nicht kultivierten Symbionten

Autor

Katrin Zimmermann

Publikationsform

Dissertation

Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Enzymen des ped-Genclusters aus einem bisher nicht kultivierten Symbionten.
Der ped-Cluster gehört zu Typ-I-Polyketidsynthasen (PKS), in denen die Acyltrans-ferasen (AT) in trans agieren. Die PKS ist modular aufgebaut, wobei jedes Modul in Domänen untergliedert ist. Zwei Module bestehen aus Nichtribosomalen Peptid-synthetasen (NRPS). Dem Cluster wird die Herstellung von Pederin zugeschrieben, eine sehr wirksame Antitumorsubstanz, die in Käfern der Gattung Paederus und Paederidus gefunden werden kann. Die eigentliche Biosynthese von Pederin wird wahrscheinlich durch einen in den Käfern lebenden bakteriellen Symbionten durchgeführt, der ein naher Verwandter von Pseudomonas aeruginosa ist.
Für genauere Hinweise auf die Funktionen einzelner Enzyme während der Pederin-Biosynthese wurden verschiedene Gene des putativen Genclusters kloniert und exprimiert. Die aufgereinigten Proteine konnten anschließend in Enzym-Assays eingesetzt werden. Hauptaspekt der Arbeit waren dabei zum einen die AT und Acylcarrierproteine (ACP) und zum anderen die O-Methyltransferasen (O-MT). Dabei sollten Substrat- und ACP-Spezifität der AT und die Regioselektivität der O-MT näher beleuchtet werden. weiter...

Abstract

Presented here are the results of work carried out on the ped-cluster enzymes from an uncultivated symbiont.
The ped-cluster encodes a type I polyketide synthase (PKS), in which the acyltransferases (AT) act in trans. The PKS consists of modules that are divided into domains. Two of these modules harbor non-ribosomal peptide synthetases (NRPS). Strong evidence exists that the cluster encodes the biosynthesis of pederin, a highly active antitumor compound. Pederin can be found in beetles of the genera Paederus and Paederidus, but biosynthesis of pederin is performed by a bacterial symbiont that lives in the beetle and that has a close relationship to Pseudomonas aeruginosa.
In order to gain further insights into the function of distinct enzymes during the biosynthesis of pederin, different genes of the putative gene cluster were cloned and expressed. The purified enzymes were then used for enzyme assays. An important aspect of the work was to look at the AT and acyl carrier proteins (ACP) as well as the O-methyltransferases (O-MT). Investigations into substrate- and ACP-specifity of the AT and regioselectivity of the O-MT was carried out. more...

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© Universitäts- und Landesbibliothek Bonn | Veröffentlicht: 2008