Untersuchungen zur Molekularbiologie von Escherichia coli ...

2 Einleitung
A.
B.
Abb. 7: Zusammenstellung möglicher modifizierender Domänen in PKS (A) und NRPS
(B). Jede dieser Domänen übt ihre Aktivität vor dem Transfer der wachsenden Polyketid-
bzw. Polypetidkette zum nächsten Modul aus. KR: Ketoreduktion; DH: Dehydrierung;
ER: Enoylacyl-Reduktion; Epim: Epimerisierung; NMet: N-Methylierung; Cy: Zyklisie-
rung. Aus: Cane & Walsh (1999).
nen (z. B. Reduktion, Dehydrierung und Methylierung) der eben verlängerten Polyketid- oder
Polypeptidkette durchführen. Die Größe und Komplexität der gebildeten Polyketide bzw. Po-
lypetide wird durch die Anzahl der sich wiederholenden Kettenverlängerungen bestimmt.
Während die grundlegenden Strukturen durch die Kern-Domänen weitgehend festgelegt
sind, sind die zusätzlichen Domänen, die die wachsenden Polyketid- oder Polypetidketten
modifizieren, für die strukturelle Komplexität und die damit einhergehende biochemische
Vielfalt der Polyketide und nichtribosomalen Peptide verantwortlich. Die Modifikationen
werden durch Kombination von Ketoreduktion, Dehydrierung und Enoylreduktion bei Poly-
ketiden sowie Epimerisierung, N-Methylierung und Heterozyklisierung bei nichtribosoma-
len Peptiden durch jeweils spezielle Domänen erreicht (Abb. 7). Zusätzlich gibt es in jedem
Modul noch besondere Domänen, die das erste PKS- bzw. NRPS-Modul mit einem Startermo-
lekül beladen und so für die Initiation der Kettenbildung sorgen. Am Ende des letzten Moduls
findet sich oft eine Thioesterase-Domäne (TE), die für den Abschluss der Kettenverlängerung
sorgt indem sie das Polyketid bzw. -petid vom Enzymkomplex abspaltet. NRPS-TE-Domänen
können zusätzlich eine Zyklisierung (Lactam- oder Lactonbildung) des Polypetids katalysie-
ren.
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Neben den oben beschriebenen modularen PKS und NRPS finden sich noch weitere Typen