Halogenasen aus Actinomyceten

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Actinomyceten produzieren eine Vielzahl biologisch aktiver Sekundärmetabolite, die für die Medikamentensuche von Bedeutung sind. In dieser Dissertation wurde ein kostengünstiges molekularbiologisches Verfahren entwickelt, das die schnelle Durchmusterung einer Stammsammlung hinsichtlich ihres biosynthetischen Potenzials ermöglicht. Dieses Verfahren basiert auf dem Zusammenhang zwischen Nukleotidsequenz und Substratspezifität von Biosyntheseenzyms. Anhand geeigneter Biosynthesegenmarker kann gezielt nach Produzenten bestimmter Sekundärmetabolitklassen oder breiter nach Produzenten von Naturstoffen mit bestimmten Strukturmotiven gesucht werden. Halogenasegene wurden als genetische Marker verwendet, um Vorhersagen über die Sekundärmetabolitklassen von rund 550 untersuchten Actinomycetenstämmen zu treffen. Gene mit Homologien zu bekannten Halogenasen wurden in 20% der Stämme entdeckt. Verschiedene Sekundärmetabolite wurden isoliert und strukturell bestimmt. Die Hypothese der Korrelation zwischen Nukleotidsequenz und Substratspezifität wurde für Halogenasen, die an der Biosynthese von Glykopeptiden und Xanthonen beteiligt sind, bestätigt. Zudem wurden potenzielle Produzenten von Lipoglykodepsipeptiden, Enediynen, Ansamycinen, Aminocoumarinen und Makroliden identifiziert. Bei den Xanthonen wurde ein Derivat isoliert, das eine zusätzliche Aktivität gegen Gram-negative Bakterien aufweist.