Untersuchungen zur funktionellen Diversität von Chinonsynthetase-ähnlichen Enzymen aus Basidiomyceten

• Antragsteller: Professor Dr. Dirk Hoffmeister
• Fachliche Zuordnung: Pharmazie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 165159796

Nichtribosomale Peptidsynthetasen sind Enzyme zur Biosynthese mikrobieller Sekundärstoffe, darunter Toxine und pharmazeutisch genutzte Verbindungen. Methodisch an der Schnittstelle zwischen Mykologie, Genetik, Biochemie und chemischer Analytik angesiedelt, sollen pilzliche Chinonsynthetasen vom AtrA/TdiA-Typ untersucht werden, eine besondere, bislang sehr wenig bearbeitete Klasse der Peptidsynthetasen. Sie ähneln den Peptidsynthetasen, unterscheiden sich jedoch fundamental von ihnen, da ihnen eine Kondensationsdomäne für die Bildung von Peptidbindungen fehlt. Die Enzyme und korrespondierenden Gene sollen schwerpunktmäßig für röhrlingsartige Ständerpilze (Homobasidiomycetidae, Boletales) untersucht werden. Ergebnisse einer vorangegangenen, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Arbeit begründen folgende Hypothese: diverse AtrA/TdiA-artige Enzyme aus Homobasidiomyceten weichen - obwohl gleich aufgebaut wie Chinonsynthetasen - signifikant in ihren katalytischen Fähigkeiten ab und vermögen auch Cyclopentenone statt Chinone herzustellen sowie Kohlenstoff-Sauerstoff- und Kohlenstoff-Stickstoff-Bindungen zu schließen. Das primäre Ziel dieser Arbeit ist daher, diese besonderen Fähigkeiten nachzuweisen. Es soll gezeigt werden, wie die gleiche Enzymarchitektur zur chemischen Diversität des Sekundärstoffwechsels dieser Pilze und zu deren charakteristischen Strukturen beiträgt. So soll ein Verständnis der weitestgehend unerforschten genetischen und biochemischen Grundlagen der Sekundärstoffbildung in Ständerpilzen aufgebaut sowie die Funktionsweise dieser besonderen Klasse von Enzymen geklärt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen