Entschlüsselung der Biosynthese bioaktiver Meroterpenoide

Naturstoffe aus Pflanzen und Mikroorganismen werden seit Jahrtausenden arzneilich eingesetzt, jedoch müssen viele davon chemisch modifiziert werden, um ihre Eigenschaften als Arzneistoffe zu verbessern. Die Kenntnis der Biosynthese solcher Substanzen ermöglicht es, durch spezifische Änderungen an beteiligten Genen verbesserte Derivate zu erhalten, ohne chemische Verfahren einsetzen zu müssen. Dazu ist ein detailliertes Verständnis der Funktion biosynthetischer Gene und deren Proteinprodukte in der Bildung des Naturstoffs notwendig. Wir haben kürzlich die Gene für die Biosynthese bioaktiver Meroterpenoide kloniert, Naturstoffe mit zytotoxischen und antibakteriellen Eigenschaften, welche vielversprechend für die Entwicklung von Krebsmitteln und Antiinfektiva sind. In diesem Projekt soll über eine vielschichtige Vorgangsweise die vollständige Biosynthese von Meroterpenoiden aufgeklärt werden. Dabei sollen Geninaktivierung, Synthese von Präkursoren und deren Umsetzung in in vitro Assays mit rekombinanten biosynthetischen Enzymen, sowie die Herstellung neuer Meroterpenoide über biosynthetisches Engineering zum Einsatz kommen. Die Testung der biologischen Aktivitäten von Meroterpenoid-Vorstufen und von neuen Strukturanaloga wird deren Potential für eine weitere Entwicklung zu Arzneistoffen gegen bakterielle Infektionen und Krebs aufzeigen.