Synthese von Omphalotin A und verwandten Sekundärmetaboliten

Die Herstellung neuerer Antibiotika auf Basis der Cyclodepsipeptide (CDP) ist im industriellen Maßstab nicht unproblematisch. Eine Optimierung der Synthese kann durch die Verwendung von pilzstämmigen Expressionssystemen erzielt werden. Hier ist als Produkt insbesondere Omphalotin A interessant, das eine starke und selektive Aktivität gegen pflanzenpathogene Fadenwürmer zeigt. Das fungale, ribosomal synthetisierte und posttranslational modifizierte Peptid (RiPP) bietet die Möglichkeit dieses bisher wenig erforschte Gebiet weiter zu untersuchen. Darüber hinaus zeigt Omphalotin A die Besonderheit der N Methylierungen im Peptidrückgrad, eine strukturelle Eigenschaft, die bisher nur für nicht ribosomale Peptide bekannt war.

Die hier vorgestellte Erfindung beinhaltet die Synthese von Omphalotin A und modifizierter Sekundärmetabolite in pilzstämmigen Wirtsorganismen (Genera: Aspergillus, Penicillium, Hefe). Die dafür notwendigen Enzyme wurden identifiziert und durch das Einbringen veränderter Gensequenzen (synthetisch oder mittels PCR) modifiziert. Dadurch können sowohl natürliche als auch Omphalotine mit veränderten Primärsequenzen selektiv produziert werden. Vorteile des Verfahrens sind die mögliche Fed-Batch-Kultivierung im Bioreaktor unter Verwendung eines genetisch modifizierten Wirtsorganismus und die optimierte, vom Metabolismus unabhängige Expression. Dies ermöglicht zufriedenstellende Metabolitausbeuten mit hoher Reinheit, wobei auch die Herstellung von linearen, N-methylierten Peptiden möglich ist.