Studien zur Biosynthese des fungalen Sekundärmetaboliten Ampullosporin und Untersuchung der Kultivierungsbedingungen des Produzenten Sepedonium ampullosporum

Reiber, Kathrin

At the present study cognitions on biosynthesis of the fungal, neuroleptic and peptaibol type peptide Ampullosporin were obtained. Two high molecular weight, strong with each other associated proteins of about 1.5 MDa and 350 kDa were detected as the putative ampullosporin synthetases, the 15-modular NRPS-system for the production of the 15-membered Ampullosporin. They were partially purified and biochemically characterized. By a later proof of in-vitro activity of Aib by partially purified protein extracts the NRPS-system was confirmed as a peptaibol synthetase. Moreover a gene fragment of about 2 kb showing highest homologies to the glutamin activating modules encoded by tex1 from Trichoderma virens could be amplified from the genome of Ampullosporin producing organism Sepedonium ampullosporum. Furtermore a standardised submerged cultivation procedure in shaking flasks with increased Ampullosporin formation up to 33 mg/l during reduced fermentation times was established. Monospecific antibodies against Ampullosporin were made and used for the localisation of this secondary metabolite in the producing organism by immunoelectron microscopy. In der vorliegenden Arbeit wurden Erkenntnisse zur Biosynthese der zur Klasse der Peptaibole zählenden, neuroleptisch wirksamen und fungalen Substanz Ampullosporin gewonnen. Zwei hochmolekulare, stark miteinander assozierte Proteine mit einem Molekulargewicht von ~1,5MDa und 350 kDa wurden als die putativen Ampullosporinsynthetasen, d. h. als 15 moduleres NRPS-System zur Bildung von Ampullosporin detektiert, partiell aufgereinigt und biochemisch charakterisiert. Durch späteren Nachweis der in-vitro-Aktivität von Aib durch teilgereinigte Proteinextrakte bestätigt sich das NRPS-System als Peptaibolsynthetase. Ein 2 kb-großes Genfragment mit größter Homologie zu den glutaminaktivierenden Modulen des Peptaibolsynthetase-codierenden Gens tex1 aus Trichoderma virens wurde vom Genom des Produzenten Sepedonium ampullosporum amplifiziert. Desweiteren wurde ein standardisiertes Submerskultivierungsregime im Schüttelkolbenmaßstab mit erhöhter Ampullosporinbildung bis zu 33 mg/l bei verkürzten Fermentationszeiten etabliert. Außerdem gelang es, monospezifische Antikörper gegen Ampullosporin herzustellen, die es ermöglichen, den Sekundärmetaboliten im produzierenden Organismus zu lokalisieren.

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Reiber, Kathrin: Studien zur Biosynthese des fungalen Sekundärmetaboliten Ampullosporin und Untersuchung der Kultivierungsbedingungen des Produzenten Sepedonium ampullosporum. 2003.

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