Premithramycinon G, ein frühes Shuntprodukt des Mithramycin‐Biosyntheseweges, akkumuliert nach Inaktivierung der Oxygenase MtmOII

Abdelfattah, Mohamed S.; Rohr, Jürgen

doi:10.1002/ange.200600511

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“…[101] Die Inaktivierung einer der frühen Oxygenasen ergab überraschend ein tetracyclisches Shunt-Produkt, das einen fünfgliedrigen D-Ring enthält. [102] Zahlreiche unterschiedliche alicyclische und heterocyclische Metaboliten leiten sich von angucyclischen Polyphenolvorstufen ab (Schema 20). Die Spaltung des C-Rings im ersten Schritt ist auch ein Schlüsselschritt der Biosynthesewege, die zu antibakteriellen Jadomycinen und tumorhemmenden Gilvocarcinen in Streptomyces venezuelae oder Streptomyces griseoflavus führen.…”

Section: Aberrante Cyclisierung Aromatischer Polyketide (Favorskiiase)unclassified

Die biosynthetische Grundlage der Polyketid‐Vielfalt

Hertweck

2009

Angewandte Chemie

205

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Molekulares Lego: Polyketide bilden eine äußerst vielfältige Gruppe von Naturstoffen mit faszinierenden Kohlenstoffgerüsten (siehe Beispiele), die aus einfachen Acyl‐Bausteinen synthetisiert werden. Das Zusammenspiel von Chemie, Biochemie und Genetik lieferte wichtige Einblicke in die Programmierung des Polyketid‐Aufbaus und die beteiligten, komplexen Enzymsysteme. Dieser Aufsatz behandelt aktuelle Entwicklungen auf diesem Forschungsgebiet.magnified imagePolyketide bilden eine der größten Naturstoffklassen. Viele dieser Verbindungen – oder Derivate davon – sind wichtige Therapeutika, aber viele sind auch berüchtigte, Lebensmittel verderbende Toxine oder Virulenzfaktoren. Besonders bemerkenswert ist, dass sich die Verbindungen dieser heterogenen Gruppe, zu denen Polyether, Polyene, Polyphenole, Makrolide und Endiine gehören, hauptsächlich von einem der einfachsten natürlichen Bausteine ableiten: Essigsäure. Chemische, genetische und biochemische Untersuchungen haben Aufschluss über die Biosyntheseprogramme gegeben, die zur enormen Strukturvielfalt von Polyketiden führen. Dieser Aufsatz behandelt kürzlich aufgeklärte Biosynthesemechanismen, nach denen höchst unterschiedliche und komplexe Moleküle synthetisiert werden.

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Section: Aberrante Cyclisierung Aromatischer Polyketide (Favorskiiase)unclassified

Die biosynthetische Grundlage der Polyketid‐Vielfalt

Hertweck

2009

Angewandte Chemie

205

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“…In addition we were not able to detect any other intermediate of the biosynthesis. PokO4 is related to the CÀC bond-cleaving Baeyer-Villiger mono-oxygenase MtmOIV of S. argillaceus ATCC12 956 (48 % identical aa), [23] and it might affect the length of the polyketide chain; this effect has already been reported for the oxygenase MtmOII [18] and also for the oxygenase OtcC, which is involved in the biosynthesis of oxytetracyclin. [24] Inactivation of pokMT1, pokMT2 and pokMT3 Four SAM-dependent methyltransferase genes (pokS8, pokMT1, pokMT2 and pokMT3) were detected in the pok cluster.…”

Section: Inactivation Of Gene(s)mentioning

confidence: 75%

“…Due to its instability, we were not able to isolate the new compound in adequate amounts for NMR spectroscopic analysis. A similar compound, premithramycinone G (3), [18] was observed after inactivation of mtmOII. This gene codes for an oxygenase (53 % identical aa in comparison to PokO2) that plays an essential role in mithramycin biosynthesis.…”

Section: Inactivation Of Pokp1mentioning

confidence: 77%

“…Interestingly, PokO1 is similar to MtmOI and inactivation of mtmOI did not influence mithramycin biosynthesis in S. argillaceus ATCC12956. [18,19] In contrast to the wild-type strain, S. diastatochromogenes DpokO1 produced a small amount of a compound with a mass of 396 Da (m/z 395 [MÀH] À ) which was named POK-IP3 (2; Figure 3). POK could not be detected in the crude extract of S. diastatochromogenes DpokO2, but a new POK derivative, POK-IP5, with a mass of 452 Da (m/z 451 [MÀH] À ) was generated by the mutant.…”

Section: Inactivation Of Pokp1mentioning

confidence: 99%

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Organisation of the Biosynthetic Gene Cluster and Tailoring Enzymes in the Biosynthesis of the Tetracyclic Quinone Glycoside Antibiotic Polyketomycin

et al. 2009

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Polyketomycin is a tetracyclic quinone glycoside produced by Streptomyces diastatochromogenes Tü6028. It shows cytotoxic and antibiotic activity, in particular against Gram-positive multi-drug-resistant strains (for example, MRSA). The polyketomycin biosynthetic gene cluster has been sequenced and characterised. Its identity was proven by inactivation of a alpha-ketoacyl synthase gene (pokP1) of the "minimal polyketide synthase II" system. In order to obtain valuable information about tailoring steps, we performed further gene-inactivation experiments. The generation of mutants with deletions in oxygenase genes (pokO1, pokO2, both in parallel and pokO4) and methyltransferase genes (pokMT1, pokMT2 and pokMT3) resulted in new polyketomycin derivatives, and provided information about the organisation of the biosynthetic pathway.

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Total Biosynthesis of Mutaxanthene Unveils a Flavoprotein Monooxygenase Catalyzing Xanthene Ring Formation

et al. 2023

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Flavoprotein monooxygenases (FPMOs) play important roles in generating structural complexity and diversity in natural products biosynthesized by type II polyketide synthases (PKSs). In this study, we used genome mining to discover novel mutaxanthene analogues and investigated the biosynthesis of these aromatic polyketides and their unusual xanthene framework. We determined the complete biosynthetic pathway of mutaxathene through in vivo gene deletion and in vitro biochemical experiments. We show that a multifunctional FPMO, MtxO4, catalyzes ring rearrangement and generates the required xanthene ring through a multistep transformation. In addition, we successfully obtained all necessary enzymes for in vitro reconstitution and completed the total biosynthesis of mutaxanthene in a stepwise manner. Our results revealed the formation of a rare xanthene ring in type II polyketide biosynthesis, and demonstrate the potential of using total biosynthesis for the discovery of natural products synthesized by type II PKSs.

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Premithramycinon G, ein frühes Shuntprodukt des Mithramycin‐Biosyntheseweges, akkumuliert nach Inaktivierung der Oxygenase MtmOII

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