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2021
Die farbenfrohe Welt der Prodiginine –Neue Enzyme für die Synthese bioaktiver Naturstoffderivate
Die farbenfrohe Welt der Prodiginine –Neue Enzyme für die Synthese bioaktiver Naturstoffderivate
Im Fokus dieser Arbeit steht der leuchtend rote Naturstoff Prodigiosin und die bioökonomischeGenerierung des Tripyrrols einschließlich neuer Derivate. Zentrale Aspekte derUntersuchungen sind das finale Kondensationsenzym der Biosynthese, die Erforschung derBioaktivität von Prodigininen und die Verbe...
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Personal Name(s): | Brass, Hannah (Corresponding author) |
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Contributing Institute: |
Institut für Bioorganische Chemie (HHUD); IBOC |
Imprint: |
Jülich
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag
2021
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Physical Description: |
IX, 349 |
Dissertation Note: |
Dissertation, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, 2020 |
ISBN: |
978-3-95806-523-9 |
Document Type: |
Book Dissertation / PhD Thesis |
Research Program: |
Biological and environmental resources for sustainable use |
Series Title: |
Bioorganische Chemie an der Heinrich-Heine-Universität im Forschungszentrum Jülich
40 |
Publikationsportal JuSER |
Im Fokus dieser Arbeit steht der leuchtend rote Naturstoff Prodigiosin und die bioökonomischeGenerierung des Tripyrrols einschließlich neuer Derivate. Zentrale Aspekte derUntersuchungen sind das finale Kondensationsenzym der Biosynthese, die Erforschung derBioaktivität von Prodigininen und die Verbesserung der biosynthetischen Produktion.Das Schlüsselenzym der Prodigiosinbiosynthese weist eine gewisse Substratflexibilitätauf, die eine Herstellung von Derivaten des Naturstoffs mittels Mutasynthese ermöglicht.Dennoch können einige Monopyrrole nicht von der Ligase PigC umgesetzt und in das Zielmoleküleingebaut werden. Eine systematische Suche nach PigC Homologen zeigte verschiedeneputative Kondensationsenzyme auf. Zwei für Kondensationsenzyme codierendeGene aus Tambjamin produzierenden Pseudoalteromonadaceae wurden heterolog exprimiertund konnten für die biokatalytische Produktion von Prodigininen eingesetzt werden.Zusätzlich wurden diese Enzyme durch vergleichende enzymkinetische Untersuchungenund eine Analyse des Substratspektrums charakterisiert. Der Einsatz dieser Kondensationsenzymeeröffnete schließlich einen Zugang zu biokatalytisch bisher nicht adressierbarenDerivaten und ermöglichte die Anwendung in der semipräparativen Biokatalyse.Die bereits etablierte nachhaltige Produktion von Prodigiosin unter Nutzung eines sicherenbakteriellen Prodigiosinproduzenten wurde im Zuge der vorliegenden Arbeit durch systematischeUntersuchungen der Kultivierungsparameter verbessert und ermöglichte eine höhereProdigiosin Produktion.Verschiedene Untersuchungen zur Bioaktivität von Prodigiosin und diversen Derivatenzeigte eine starke antimikrobielle Wirkung gegenüber Bakterien und Hefen sowie eineBeeinflussung der Autophagieprozesse in Brustkrebszellen, die zur Apoptose dieser Zellenführen. Zudem konnte eine Wirkung gegenüber pflanzenpathogenen Nematoden und Pilzenerforscht werden, wobei ein Teil der Pflanzenschädlinge durch Prodiginine im Wachstuminhibiert wurde. |