Mohamed Marahiel gewidmetBiosynthese ·Enzyme ·Nicht-ribosomale Peptidsynthetasen ·Peptidyl-Transportprotein ·P roteinstrukturen 1. Strukturelle und biologische Diversität nicht-ribosomaler Peptide Sekundärmetabolite weisen eine große Vielfalt an medizinisch bedeutsamen Aktivitäten auf.S ie wirken beispielsweise krebshemmend (Bleomycin), antibiotisch (Vancomy-cin), antimykotisch (Echinocandin) oder immunsuppressiv (Ciclosporin; Abbildung 1A). [1] Nicht-ribosomale Peptide (NRPs) stellen eine besonders reichhaltige Quelle an antimikrobiellen Wirkstoffen dar [2] und werden unabhängig vom Ribosom durch Enzym-Komplexe,d en sogenannten nichtribosomalen Peptidsynthetasen (NRPS), produziert. [3] Da dieser Vorgang nicht den Einschränkungen der ribosombasierten Synthese unterliegt, kçnnen NRPs aus weit mehr Monomeren als dem Standardsatz proteinogener Aminosäuren gebildet werden:B is heute wurden mehr als 500 verschiedene Monomere in NRPs identifiziert. Dadurch bedingt sich die enorme strukturelle und biologische Vielfalt dieser Verbindungen. [4] Nicht-ribosomale Peptidsynthetasen (NRPS) gehçren zu den vielversprechendsten Ressourcen bei der Herstellung neuer biologisch aktiver Moleküle.D er Mechanismus der NRPS-Katalyse beruht auf sequentiell angeordneten katalytischen Domänen. Diese sind modular organisiert, wobei jedes Modul jeweils eine Aminosäure auswählt, modifiziert und in das wachsende Peptid einbaut. Die während der NRPS-Katalyse gebildeten Zwischenprodukte werden von Peptidyltransportprotein(PCP)-Domänen von einem Enzymzentrum zum nächsten weitergereicht. Daher sind die Wechselwirkungen und Bewegungen der PCPs von entscheidender Bedeutung für den NRPS-Mechanismus.PCP-Bewegungen wurden mit den alternierenden Zyklen der Adenylierungsdomänen (A-Domänen) in Zusammenhang gebracht,und kürzlichverçffentlichteStrukturen vollständiger NRPS-Module stützen diese Hypothese.E sscheint allerdings,d ass das Alternieren der A-Domänen allein nicht zur Beschreibung des vollständigen NRPS-Katalysezyklus ausreicht und dass der Beladungszustand des PCP für die Abfolge der Katalyseereignisse in diesen komplexen und faszinierenden molekularen Maschinen ebenfalls eine Rolle spielt.