Struktur der Dioxygenase AsqJ: mechanistische Einblicke in die Eintopf‐Mehrstufen‐Biosynthese eines Chinolonantibiotikums. (10th November 2015) - Bräuer, Alois; Beck, Philipp; Hintermann, Lukas; Groll, Michael
Abstract: Für die Biosynthese von Naturstoffen sind Multi‐Enzymkaskaden verantwortlich, die generell eine Inspirationsquelle für Synthesechemiker darstellen. Die Fe II /α‐Ketoglutarat‐abhängige Dioxygenase AsqJ aus Aspergillus nidulans ist außergewöhnlich, da sie stereoselektiv sowohl eine Desaturierung als auch Epoxidierung eines Benzodiazepindions katalysiert. Interessanterweise löst das enzymatisch gebildete, gespannte Spiro‐Epoxid die enzymunabhängige Umlagerung des 6, 7‐Bicyclus zum 6, 6‐Chinolongerüst des Alkaloids 4′‐Methoxyviridicatin aus. Verschiedene Kristallstrukturen des Proteins in Ab‐ und Anwesenheit synthetisierter Substrate, Substratanaloga und Zwischenprodukte erlaubten uns, die einzelnen Stufen der Reaktionssequenz dieser einzigartigen Dioxygenase nachzuahmen und zu hinterleuchten. Abstract : Multitalent : Kristallographische Untersuchungen ergaben detaillierte Einblicke in die durch die Fe II /α‐Ketoglutarat‐abhängige Dioxygenase AsqJ katalysierte Eintopf‐Mehrstufenreaktion. Auf eine durch Ferryl induzierte Desaturierung und Epoxidierung folgt eine nicht‐enzymatische Eliminierung/Umlagerung zum Chinolonalkaloid 4′‐Methoxyviridicatin.