Pseudotetraivprolide aus <i>Pseudomonas entomophila</i> liefern Einblicke in die Biosynthese von Detoxin/Rimosamid‐ähnlichen Anti‐Antibiotika

Zusammenfassung Die Entdeckung neuer Varianten bekannter Naturstoffe ermöglicht oft wertvolle Einblicke in die Biosynthese und Wirkmechanismen der gesamten Substanzklasse. Hier beschreiben wir neue Vertreter der weit verbreiteten Detoxin/Rimosamid‐ähnlichen (DRL) Naturstoffe, genannt Pseudotetraivprolide, die von Pseudomonas ‐Stämmen produziert werden. Pseudotetraivprolide weisen die charakteristische DRL‐Aktivität auf indem sie Bacillus cereus vor dem Antibiotikum Blasticidin S schützen. Durch die systematische Analyse verschiedener Deletions‐ und Komplementationsmutanten, heterologe Expressionsexperimente, die Identifizierung und Strukturaufklärung zahlreicher Derivate, die chemische Synthese der Hauptderivate, die enzymatische Charakterisierung einzelner biochemischer Schritte sowie eine detaillierte Modellierung der beteiligten Enzymkomplexe konnten wir wichtige Aspekte ihrer Biosynthese aufklären. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die aus dem Primärstoffwechsel stammende Malonyl‐CoA:ACP‐Transacylase (FabD) als trans ‐Acyltransferase fungiert. Wir konnten zudem eine Reihenfolge für alle enzymatischen Modifikationen in der späten Biosynthese postulieren und weisen den drei konservierten hypothetischen Proteinen PipDFG eine Funktion als Acetyltransferase im letzten Schritt zu, der für die Stabilisierung und Aktivierung des Endprodukts verantwortlich ist.

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Journal
Angewandte Chemie
Published
2025-12-13
DOI
https://doi.org/10.1002/ange.202513287
Primary Topic
Microbial Natural Products and Biosynthesis
Type
article
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Pseudotetraivprolide aus Pseudomonas entomophila liefern Einblicke in die Biosynthese von Detoxin/Rimosamid‐ähnlichen Anti‐Antibiotika

Martin Grininger, Peter Grün, Yi‐Ming Shi, Helge B. Bode et al.
Angewandte Chemie
Microbial Natural Products and Biosynthesis
article

Pseudotetraivprolide aus Pseudomonas entomophila liefern Einblicke in die Biosynthese von Detoxin/Rimosamid‐ähnlichen Anti‐Antibiotika

Martin Grininger, Peter Grün, Yi‐Ming Shi, Helge B. Bode, Ziheng Cui, Simon Reiners, Edna Bode, Kevin P. Hoffmann, Uli Kazmaier, Petra Happel, Yan‐Ni Shi, Kevin Bauer, Bianca Pommerenke, Julia Büllesbach
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Abstract

Zusammenfassung Die Entdeckung neuer Varianten bekannter Naturstoffe ermöglicht oft wertvolle Einblicke in die Biosynthese und Wirkmechanismen der gesamten Substanzklasse. Hier beschreiben wir neue Vertreter der weit verbreiteten Detoxin/Rimosamid‐ähnlichen (DRL) Naturstoffe, genannt Pseudotetraivprolide, die von Pseudomonas ‐Stämmen produziert werden. Pseudotetraivprolide weisen die charakteristische DRL‐Aktivität auf indem sie Bacillus cereus vor dem Antibiotikum Blasticidin S schützen. Durch die systematische Analyse verschiedener Deletions‐ und Komplementationsmutanten, heterologe Expressionsexperimente, die Identifizierung und Strukturaufklärung zahlreicher Derivate, die chemische Synthese der Hauptderivate, die enzymatische Charakterisierung einzelner biochemischer Schritte sowie eine detaillierte Modellierung der beteiligten Enzymkomplexe konnten wir wichtige Aspekte ihrer Biosynthese aufklären. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die aus dem Primärstoffwechsel stammende Malonyl‐CoA:ACP‐Transacylase (FabD) als trans ‐Acyltransferase fungiert. Wir konnten zudem eine Reihenfolge für alle enzymatischen Modifikationen in der späten Biosynthese postulieren und weisen den drei konservierten hypothetischen Proteinen PipDFG eine Funktion als Acetyltransferase im letzten Schritt zu, der für die Stabilisierung und Aktivierung des Endprodukts verantwortlich ist.

Angewandte ChemieVol. 138(4)
Goethe University Frankfurt (DE), Philipps University of Marburg (DE), Frankfurt Institute for Advanced Studies (DE), Lebanese French University (IQ), Loewe Center for Synthetic Microbiology (DE), Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology (DE), Phillips University (US), Saarland University (DE)
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