Affiliation:
1. Institut für Pharmazeutische Wissenschaften Albert-Ludwigs- Universität Freiburg Albertstrasse 25 79104 Freiburg Deutschland
2. Department Pharmazeutische Mikrobiologie am Hans-Knöll- Institut Friedrich-Schiller-Universität Beutenbergstrasse 11a 07745 Jena Deutschland
3. Institut für Organische Chemie Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Albertstrasse 21 79104 Freiburg Deutschland
Abstract
AbstractBioaktive dimere (Prä‐)Anthrachinone sind in der Natur allgegenwärtig und kommen in Bakterien, Pilzen, Insekten und Pflanzen vor. Ihre Biosynthese durch oxidative Phenolkupplung (OPC) wird durch Cytochrom P450‐Enzyme, Peroxidasen oder Laccasen katalysiert. Während die Biokatalyse der OPC in Schimmelpilzen (Ascomycota) bekannt ist, sind die entsprechenden Enzyme in Ständerpilzen (Basidiomycota) noch unbekannt. Hier stellen wir die Biosynthese der Atropisomere Phlegmacin A1 und B1 aus dem Pilz Cortinarius odorifer vor. Die Biosynthese des unsymmetrisch 7,10‘‐homogekuppelten Dihydroanthracenons wurde im Schimmelpilz Aspergillus niger heterolog rekonstruiert. Die Methylierung des Monomers Atrochryson zum 6‐O‐Methylether Torosachryson durch die O‐Methyltransferase CoOMT1 geht der regioselektiven Homokupplung zu Phlegmacin voraus, welche durch das Enzym CoUPO1 katalysiert wird, die zu den als Unspezifische Peroxygenase (UPO) bezeichneten Enzymen Sequenzhomologie zeigt. Unsere Ergebnisse belegen eine noch unbeschriebene UPO‐Reaktion und erweitern damit das biokatalytische Portfolio der OPC über die zuvor bekannten Enzyme hinaus. Die Ergebnisse zeigen, dass Basidiomycota Peroxygenasen nutzen, um Aryle selektiv zu kuppeln, und zwar unabhängig von und konvergent zu jeder anderen Organismengruppe, was die zentrale Rolle der OPC in der Naturstoffchemie unterstreicht.