Enzymatische Umsetzung von Flavonoiden mit einer bakteriellen Chalconisomerase und einer Enoatreduktase

Abstract

Flavonoide stellen eine große Gruppe pflanzlicher Sekundärmetabolite dar und haben eine Vielzahl unterschiedlicher biologischer Eigenschaften. Aufgrund dessen stehen sie im Interesse vieler Wissenschaftler, da sie zu vielen industriell interessanten Verbindungen führen können. Das anaerobe Darmbakterium Eubacterium ramulus kann über einen bislang unbekannten Abbauweg diese Flavonoide verstoffwechseln. Über eine Vollgenom‐Sequenzierung wurden in dieser Arbeit die entscheidenden Enzyme, eine Chalconisomerase (CHI) und eine Enoatreduktase (ERED), identifiziert, kloniert und funktionell sogar unter aeroben Bedingungen exprimiert. Mittels Biotransformation des Flavanons zum Dihydrochalcon konnte der Flavonoid‐Abbauweg bewiesen werden. Der beide Enzyme exprimierende E.‐coli‐Stamm kann für die Umsetzung verschiedener Flavanone eingesetzt werden. Dies unterstreicht die Anwendbarkeit des in dieser Arbeit entwickelten biokatalytischen Systems.

Discovery of a Unique Flavonoid Biosynthesis Mechanism in Fungi by Genome Mining

“…Bacterial CHIs also share high sequence identities with each other, and catalyze the reversible reactions from flavanones to chalcones [17] . The physiological role of bacterial CHI is to participate in the degradation of flavanone in gut bacteria (Figure S15b,c) [18, 19] . The sequence identities between CfoK and plant CHIs are only 9.8–13.1 %, and those between CfoK and bacterial CHIs are 6.7–10.8 % (Figure S16).…”