Funktionelle Aspekte biologisch aktiver Komponenten aus dem Regurgitat von Spondoptera littoralis-Larven

Pesek, Jelena

Im Regurgitat (Vorderdarminhalt) von Spodoptera-Larven befinden sich zahlreiche biologisch aktive Substanzen, welche in verschiedenen multitrophen Interaktionen eine Rolle spielen können. N-Acylaminosäure-Konjugate induzieren beispielsweise indirekte Verteidigungsstrategien einiger Pflanzen. Spodoptera-Darmbakterien sind in der Lage diese Konjugate zu synthetisieren. Einer dieser Bakterienstämme, Microbacterium arborescens, besitzt ein Konjugationsenzym (AAH), das Homologien zu DPS-Proteinen (DNA-protecting protein under starved conditions) zeigt. Hier konnte gezeigt werden, dass AAH in anderen konjugationsaktiven Bakterien nicht vorkommt. Die Suche nach weiteren bakteriellen Konjugationsenzymen ergab Hinweise auf eine Glutamatdehydrogenase und eine Putrescinoxidase. Die bislang bekannten Konjugationsenzyme bilden somit keine homogene Gruppe. Die Untersuchung der Regulation von AAH ergab, dass es wie andere DPS-Proteine vorwiegend in der stationären Wachstumsphase gebildet wird. AAH wird über Eisen (II) reguliert. Siderophore oder FeSO4 induzierten die Expression von AAH, während Chelatoren seine Expression inhibierten. Neben den N-Acylaminosäure-Konjugaten findet man im Regurgitat die 8-Hydroxychinolin-2-carbonäure (8-HQA) in hoher Konzentration. Hier konnte gezeigt werden, dass diese Komponente von der Larve selbst gebildet wird und nicht von ihren Darmbakterien. 8-HQA ist ein Stoffwechselprodukt von Tryptophan. Mit der Aufklärung des Biosyntheseweges wurde gezeigt, dass das reaktive 3-Hydroxykynurenin eine Vorstufe ist. Analog zur strukturell ähnlichen Xanthurensäure in Aedes aegypti könnte die Aufgabe von 8-HQA in Spodoptera-Larven die Eliminierung dieser toxischen Vorstufe sein. Zudem hemmte 8-HQA bakterielles Wachstum über Eisenkomplexierung und die Aktivität eisenhaltiger Enzyme wurde inhibiert.

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Pesek, Jelena: Funktionelle Aspekte biologisch aktiver Komponenten aus dem Regurgitat von Spondoptera littoralis-Larven. 2011.

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