JuSER - Forschungszentrum Jülich

Stand des WissensDas Produkt 2,3-trans-CHD kann, ausgehend von Chorismat, durch zwei enzymatischeReaktionsschritte gebildet werden (Abb. 3.5). Dabei katalysiert das Enzym Isochorismat-Synthase, kodiert durch das Gen entC, die Synthese von Chorismat zu Isochorismat. DieIsochorismat-Lyase (Gen entB) katalysiert die Synthese von Isochorismat zu 2,3-trans-CHDdurch die Abspaltung von Pyruvat (Gehring et al. 1997). Der K m -Wert dieser Reaktion beträgt14 µM (Rusnak et al. 1990). Die nachfolgende Reaktion von 2,3-trans-CHD zu 2,3-Dihydroxy-Benzoat wird durch das Enzym 2,3-Dihydroxy-Benzoat-Synthase (Gen entA)katalysiert. Durch mehrere nachfolgende Reaktionen entsteht das Siderophor Enterobactin.Enterobactin löst extrazellulär Eisen aus seinen Salzen und spielt eine Rolle beim Transportvon Schwermetallen in die Zelle (Seiffert et al. 1993).ChorismatAromaten-BiosyntheseCOOHL-Phe, L-Tyr, L-TrpADICSynthase [phzD]COOHNH 2GluGlnO COOHOHIsochorismatSynthaseIsochorismat-[entC]Synthase [entC]COOHOHCOO -IsochorismatLyase [entB]COOHO COOHAmino-desoxy-Isochorismat (ADIC)O COOHIsochorismatOHOH3,4-trans-CHDIsochorismatLyase [phzE]COOHNH 2OH2,3-trans-CHACOO -IsochorismatLyase [entB]COOHOHOH2,3-trans-CHDCOO -mehrereSchritteOHOHEnterobactinHNO OCHH 2 COOOCH 2OHO CH CHNNHH 2 CHO H OO OHOOHAbb. 3.5:Biosynthesewege zu 2,3-trans-CHA, 2,3- und 3,4-trans-CHD ausgehend von demIntermediat Chorismat.Das Produkt 3,4-trans-CHD kann über die Abspaltung von Pyruvat aus Chorismat gewonnenwerden. Diese Reaktion wird ebenfalls durch das Enzym Isochorismat-Lyase (Gen entB)katalysiert (Franke 2002). Die Isochorismat-Lyase weist für diese Reaktion jedoch einesignifikant niedrigere Substrataffinität auf. Der K m -Wert beträgt dabei mehr als 37 mM(Rusnak et al. 1990).Durch die plasmidkodierte oder chromosomale Überexpression der Gene entC und/oderentB kann der metabolische Fluss von Chorismat in Richtung der trans-CHDs verstärktwerden. In der Arbeit von Franke (Franke 2002) konnte gezeigt werden, dass die15