Enzymatische Umsetzung von Flavonoiden mit einer bakteriellen Chalconisomerase und einer Enoatreduktase

• Published in: Angewandte Chemie Vol. 126; no. 5; pp. 1463 - 1466
• Main Authors: Gall, Mechthild, Thomsen, Maren, Peters, Christin, Pavlidis, Ioannis V., Jonczyk, Patrick, Grünert, Philipp P., Beutel, Sascha, Scheper, Thomas, Gross, Egon, Backes, Michael, Geißler, Torsten, Ley, Jakob P., Hilmer, Jens‐Michael, Krammer, Gerhard, Palm, Gottfried J., Hinrichs, Winfried, Bornscheuer, Uwe T.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Weinheim WILEY‐VCH Verlag 27.01.2014
• Subjects: Chalconisomerase; Enoatreduktase; Enzymkatalyse; Eubacterium ramulus; Flavonoide
• ISSN: 0044-8249; 1521-3757
• DOI: 10.1002/ange.201306952

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. Der biokatalytisch‐metabolische Weg für die Umsetzung von Flavonoiden aus Eubacterium ramulus wurde identifiziert. Eine Chalconisomerase und eine Enoatreduktase wurden erfolgreich kloniert und in E. coli exprimiert und unter aeroben Bedingungen eingesetzt, obwohl E. ramulus ein strikt anaerobes Bakterium ist. Der beide Enzyme exprimierende E.‐coli‐Stamm kann für die Umsetzung verschiedener Flavanone eingesetzt werden.