Entdeckung und funktionelle Expression von neuen Pflanzengenen, die an der Naturproduktbiosynthese beteiligt sind (Glukoside, Alkaloide, Zellulose), in E. coli, Hefe und Insektenzellen)
Kurzfassung
In Zukunft könnte die Quelle für therapeutisch wichtige Pflanzenstoffe durch Expression von biosynthetischen Genen in stoffwechselaktiveren Mikroorganismen im Vergleich zur "langsamen" Pflanzenzelle sein (E. coli, Hefe, etc.). Als ein Beispiel haben wir gezeigt, dass rekombinante E. coli dafür benutzt werden können um pflanzenspezifische Glukoside herzustellen. Vor einigen Jahren haben wir als Folge unserer Forschungen über Enzyme der Alkaloidsynthese mit der Molekularbiologie begonnen. In...In Zukunft könnte die Quelle für therapeutisch wichtige Pflanzenstoffe durch Expression von biosynthetischen Genen in stoffwechselaktiveren Mikroorganismen im Vergleich zur "langsamen" Pflanzenzelle sein (E. coli, Hefe, etc.). Als ein Beispiel haben wir gezeigt, dass rekombinante E. coli dafür benutzt werden können um pflanzenspezifische Glukoside herzustellen. Vor einigen Jahren haben wir als Folge unserer Forschungen über Enzyme der Alkaloidsynthese mit der Molekularbiologie begonnen. In den letzten 4 Jahren konnten wir erfolgreich 7 Enzyme aus Rauvolfia Pflanzenzellkulturen heterolog exprimieren; die meisten durch die "reverse genetics" Methode. Zusätzlich haben wir 4 Gene isoliert, von denen wir glauben, dass sie in die Zellulosebiosynthese involviert sind. Die Biosynthese dieses wichtigen Pflanzenstoffes konnte auf dem enzymatischen und genetischen Niveau bisher nicht detailliert untersucht werden. Ma, X. and Stöckigt, J.: High yielding one-pot enzyme-catalyzed synthesis of UDP-glucose in gram scales, Carbohydrate Research, 333, 159-163 (2001).; Warzecha, H., Gerasimenko, I., Kutchan, Toni M. and Stöckigt, J.: Molecular cloning and functional bacterial expression of a plant glucosidase specifically involved in alkaloid biosynthesis, Phytochemistry, 54, 657-666 (2000).; Dogru, E., Warzecha, H., Seibel, F., Haebel, S., Lottspeich, F. and Stöckigt, J.: The gene encoding polyneuridine aldehyde esterase of monoterpenoid indole alkaloid biosynthesis in plants is an ortholog of the alpha/ß hydrolase super family, Eur. J. Biochem., 267, 1397-1406 (2000).; Arend, J., Warzecha, H., Hefner, T. and Stöckigt, J.: Utilizing genetically engineered Escherichia coli to produce plant specific glucosides, Biotechnology and Bioengineering, 76, 126-131 (2001).; Gerasimenko, I., Sheludko, Y., Ma, X. and Stöckigt, J.: Heterologous expression of a Rauvolfia cDNA encoding strictosidine glucosidase, a biosynthetic key to about 2000 monoterpenoid indole alkaloids, Eur. J. Biochem., 269, 2204-2213 (2002).» weiterlesen» einklappen