Kurzfassung

Die Kenntnis der Biosynthese eines speziellen Naturstoffes, die gewöhnlich aus einer in vielen Schritten ablaufenden Reaktionskette besteht, ist die Voraussetzung um solch eine Synthesekette in die gewünschte Richtung zu steuern (z. B. verbesserte Produktsynthese, Anhäufung des Produktes, Ausschließen von Nebenreaktionen usw.). Dies wurde bis jetzt noch nicht für eine Stoffwechselsequenz erreicht, die zu einem Pflanzensekundärstoff führt. Der Grund dafür ist, dass die beteiligten Enzyme in...Die Kenntnis der Biosynthese eines speziellen Naturstoffes, die gewöhnlich aus einer in vielen Schritten ablaufenden Reaktionskette besteht, ist die Voraussetzung um solch eine Synthesekette in die gewünschte Richtung zu steuern (z. B. verbesserte Produktsynthese, Anhäufung des Produktes, Ausschließen von Nebenreaktionen usw.). Dies wurde bis jetzt noch nicht für eine Stoffwechselsequenz erreicht, die zu einem Pflanzensekundärstoff führt. Der Grund dafür ist, dass die beteiligten Enzyme in Pflanzenzellen schwer zu entdecken sind, und dass sie eher wie Einzelproteine arbeiten statt als Enzymkomplexe. Ihre Gene sind nicht zusammenhängend im Gegensatz zu den Genclustern prokaryotischer Zellen (wie es bei Antibiotika ist). Wir haben für Proteinisolierung und Reinigung Techniken entwickelt und haben insgesamt mehr als 25 neue Pflanzenenzyme des Sekundärstoffwechsels entdeckt. Die 10-stufige Biosynthese des Herzantiarrhytmikums Ajmalin wurde in unserem Labor auf Enzymniveau komplett aufgeklärt und wir haben ein breites Spektrum von Ajmalin-ähnlichen Alkaloiden sowie eine größere Sammlung von Alkaloiden, die möglicherweise interessante biologische Aktivitäten besitzen. Die neuesten Beispiele unserer Enzymforschung sind in den sechs Publikationen beschrieben. Warzecha, H., Obitz, P., Stöckigt, J.: Purification, partial amino acid sequence and structure of the product of raucaffricine-O-ß-D-glucosidase from plant cell cultures of Rauwolfia serpentina, Phytochemistry, 50, 1099-1109 (1999).; Arend, J., Warzecha, H. and Stöckigt, J.: Hydroquinone: O-glucosyltransferase from cultivated Rauwolfia cells - Enrichment and partial amino acid sequences, Phytochemistry, 53, 187-193 (2000).; Hefner, T., Arend, J., Warzecha, H., Siems, K. and Stöckigt, J.: Arbutin synthase, a novel member of the NRD1ß glycosyltransferase family is an unique multifunctional enzyme converting various natural products and xenobiotics, Bioorg. Med. Chem., 10, 1731-1741 (2002).; von Schumann, G., Gao, S. and Stöckigt, J.: Vomilenine Reductase - a novel Enzyme catalyzing a crucial Step in the Biosynthesis of the therapeutically applied antiarrhythmic Alkaloid Ajmaline, Bioorg. Med. Chem., 10, 1913-1918 (2002).; Gao, S., von Schumann, G. and Stöckigt, J.: A Newly Detected Reductase from Rauvolfia closes a Missing Link in the Biosynthesis of the Antiarrhythmic Alkaloid Ajmaline, Planta Medica, 68, 906-911 (2002).; Yu, B.W., Ruppert, M. and Stöckigt, J.: Deoxysarpagine Hydroxylase - A Novel Enzyme Closing a Short Side Pathway of Alkaloid Biosynthesis in Rauvolfia, Bioorg. Med. Chem., 10, 2479-2483 (2002).; » weiterlesen» einklappen