Next Generation electroenzymatic cascades for complex molecules (NGeCascades)
Die Aurachine bilden eine große Familie von isoprenoiden Chinolon-Antibiotika, die aus den Myxobakterien Stigmatella aurantiaca und S. erecta isoliert wurden. Ihre Biosynthese wurde durch Fütterungsstudien und genetische Experimente untersucht, bei denen Anthranilsäure und Acetat als Vorstufen entdeckt wurden. Aufgrund ihrer Struktur und biologischen Aktivität stellen die Aurachine ein gutes Modellsystem dar, um die integrierte Nutzung von organischer Synthese, Biokatalyse und elektroenzymatischer ATP-Versorgung zu untersuchen. Jedes einzelne System dieser Kaskade, die elektroorganische Synthese einer N-Hydroxychinolon-Bibliothek, die Prenylierung dieser Derivate mit einer rekombinanten Prenyltransferase zu Aurachin-Derivaten sowie eine elektroenzymatische ATP-Produktion, wurde bisher noch nicht beschrieben und ist für sich genommen von hoher Neuartigkeit. Darüber hinaus ist eine solche Kombination für die Synthese derart komplexer Moleküle beispiellos. Daher stellen sich grundlegende Fragen der Kompatibilität und des Engineerings der Kaskade, die im Rahmen dieses Projekts zusätzlich zur Etablierung der einzelnen Reaktionsschritte untersucht werden sollen.
Publikationen
Siedetop R, Rosenthal K (2022) Industrially Relevant Enzyme Cascades for Drug Synthesis and Their Ecological Assessment. Int. J. Mol. Sci. 23(7), 3605.
Mitarbeitende
Prof. Dr. Stephan Lütz
TU Dortmund University
Chair of Bioprocess Technology
Prof. Dr. Markus Nett
TU Dortmund University
Laboratory of Technical Biology
Prof. Siegfried R. Waldvogel
Johannes Gutenberg University Mainz
Institute of Organic Chemistry