Die durch die parasitäre Klasse der Trematoden, speziell durch die Gattung Schistosoma ausgelöste Tropenparasitose Schistosomiasis zählt zu den wichtigsten tropischen Infektionskrankheiten. Zur Prävention und Therapie steht jedoch nur ein zugelassenes Medikament zur Verfügung, das seit den 1970er Jahren eingesetzt wird und dessen Wirksamkeit in den vergangenen Jahren nachgelassen hat. Die reelle Gefahr einer Resistenzentwicklung erfordert zwingend die Identifizierung neuer Wirkstoffe. Ein parasiten-basiertes Screening ist aufgrund des komplexen Lebenszyklus weniger geeignet. Eine effiziente Alternative stellt ein drug target-basiertes Wirkstoffscreening von lebenswichtigen Enzymen des Parasiten dar. Ein zielgerichtetes Screening ermöglicht zudem die Etablierung einer Plattformtechnologie, wodurch auch ähnliche Schlüsselenzyme anderer Parasiten gescreent werden können. Zur Realisierung einer Screeningplattform wurden im Rahmen dieser Arbeit zwei Enzyme aus Schistosoma mansoni ausgewählt und rekombinant mittels Baculovirus-Expressionssystem hergestellt. In diesem Zuge wurde ein Medienscreening durchgeführt und der Produktionsprozess hinsichtlich kritischer Prozessparameter optimiert. Der optimierte Produktionsprozess wurde anschließend auf einen 1 L Bioreaktor-Maßstab übertragen. Für die Integration in enzymatische Aktivitätstests wurden beide Enzyme aufgereinigt und für eines der Enzyme ein Aktivitätstest ausgelegt. Zur Steigerung der Enzymaktivität wurde der Effekt von bivalenten Kationen getestet, optimale Umgebungsbedingungen untersucht und die kinetischen Konstanten bestimmt. Mit einem abschließenden in vitro Screening konnten drei vielversprechende Substanzen ermittelt werden, die einen inhibitorischen Effekt zwischen 80-100 % erreichten.
Aktualisiert: 2022-07-19
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Typ III Polyketidsynthasen bilden eine Vielzahl von strukturell vielfältigen Naturstoffen durch die Verwendung unterschiedlichster Starter- und Extendersubstrate. Zu diesen gehören die Benzophenon- und Biphenylsynthasen. Benzophenonsynthasen bilden mithilfe der C6 → C1 Claisen-Kondensation 2,4,6 Trihydroxybenzophenon. Dies ist die Vorstufe der Xanthone, wovon einige gegen Morbus Alzheimer wirken. Biphenylsynthasen bilden mithilfe der C2 → C7 Aldol-Kondensation 3,5 Dihydroxybiphenyl. Biphenyle und die verwandten Dibenzofurane sind die Phytoalexine des Rosaceae-Untertribus Malinae.
In dieser Arbeit ist es gelungen, eine neuartige bifunktionelle Polyketidsynthase aus Hypericum polyphyllum zu isolieren und zu charakterisieren. Diese katalysiert sowohl die Claisen- als auch die Aldol-Kondensation in einem Reaktionsansatz. Sie ist die erste bekannte Polyketidsynthase, die 2,4,6-Trihydroxybenzophenon und 3,5 Dihydroxybiphenyl in äquimolaren Mengen bilden kann. Es konnte gezeigt werden, dass die Inkubationstemperatur einen entscheidenden Einfluss auf die Produktbildung hat. Durch Doppelmutanten ist es gelungen, die Fähigkeit der 3,5 Dihydroxybiphenyl-Bildung zu eliminieren ohne die Bildung von 2,4,6 Trihydroxybenophenon zu dezimieren.
Aktualisiert: 2023-01-01
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