NADH‐abhängige Halogenasen sind wahrscheinlich eher an der Biosynthese von Halogenmetaboliten beteiligt als Haloperoxidasen

Abstract

NADH statt Wasserstoffperoxid benötigen zwei neu identifizierte, substratspezifische und regioselektive Halogenasen. Beide wurden aus einem Pyrrolnitrin produzierenden Pseudomonas‐fluorescens‐Stamm isoliert; eine von ihnen katalysiert die Chlorierung von L‐Tryptophan zu 7‐Chlor‐L‐tryptophan 1.magnified image

Purification and Partial Characterization of Tryptophan 7-Halogenase (PrnA) fromPseudomonas fluorescens

“…After incubation at 30 8C for 6 h, the reaction was stopped as described previously and analyzed by HPLC. [12] Enrichment of PrnC: P. fluorescens BL915DORF1-4 harboring the monodechloroaminopyrrolnitrin 3-halogenase gene on a plasmid [pPEH14(prnC)] was used. [11] Cell incubation and preparation of the crude extract was performed as described for PrnA.…”

“…[9±11] During the elucidation of the pyrrolnitrin biosynthesis, the existence of halogenating enzymes, which require NADH for the catalysis of halogenation reactions, was detected. [12] One of the two enzymes involved in pyrrolnitrin biosynthesis catalyzes the regioselective chlorination of tryptophan 1 to 7-chlorotryptophan 2 (see Scheme 1). This tryptophan 7-halogenase (Trp-7-Hal), PrnA, was now purified and partially characterized.…”

“…[12] The oxygen dependence could be demonstrated by incubation under anaerobic conditions. In the absence of oxygen, no halogenating activity could be detected.…”

“…The absolute requirement for oxygen, FAD, and NADH for the reaction very strongly points towards a monooxygenase-type reaction, as has been postulated earlier. [12] In the case of these monooxygenases, [15±17] a flavin reductase forms FADH 2 when treated with FAD and NADH, which together with oxygen then forms a flavin hydroperoxide. This flavin hydroperoxide can then attack double bonds and lead to the formation of an epoxide.…”

Änderung der Regioselektivität der Tryptophan‐7‐Halogenase PrnA durch ortsspezifische Mutagenese

“…Die erste Halogenase, für die eine regioselektive Katalyse der Chlorierung oder Bromierung von Tryptophan nachgewiesen wurde, war die Tryptophan-7-Halogenase PrnA, die an der Pyrrolnitrinbiosynthese beteiligt ist. [7] PrnA wurde als eine Flavin-abhängige Halogenase identifiziert, die eine Flavin-Reduktase als zweite Enzymkomponente benö-tigt. [8] Diese Flavin-Reduktase produziert FADH 2 aus Flavinadenindinukleotid (FAD) und reduziertem Nicotinamidadenindinukleotid (NADH; Schema 1).…”