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@PHDTHESIS{Gebauer:1046810,
author = {Gebauer, Jan},
title = {{F}lavin-abhängige {H}alogenasen zur {D}erivatisierung von
{N}aturstoffen},
volume = {50},
school = {Düsseldorf},
type = {Dissertation},
address = {Jülich},
publisher = {Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag},
reportid = {FZJ-2025-03969},
isbn = {978-3-95806-850-6},
series = {Bioorganische Chemie an der Heinrich-Heine-Universität im
Forschungszentrum Jülich},
pages = {XXIV, 321},
year = {2025},
note = {Dissertation, Düsseldorf, 2025},
abstract = {Halogene finden sich in rund 8000 Naturstoffen und sind in
40 $\%$ der Synthesen von Arzneimitteln oder deren
Endprodukten vorhanden. Als Bestandteil von Wirkstoffen
inhibieren sie beispielsweise durch ihre Größe oder
Wechselwirkungen Enzymzentren oder blockieren die
Abbaupositionen des Wirkstoffs bei der Leberoxidation. Im
Vergleich zur chemischen Halogenierung bietet der
enzymatische Halogeneinbau einige Vorteile. So kann
einerseits durch die Verwendung von handelsüblichem
Kochsalz als Quelle für Chlorid-Ionen der energieintensive
Chloralkali-Prozess umgangen werden. Andererseits
ermöglicht die Biokatalyse bei der Umsetzung von Aromaten,
die häufig mehrere konkurrierende Reaktionspositionen
aufweisen, eine gezielte, regioselektive Halogenierung und
reduziert somit die Anzahl von Nebenprodukten.Diese Arbeit
legt den Fokus vorrangig auf die Gruppe der
Flavin-abhängigen Halogenasen (Fl-Hal) für die Chlorierung
von Pyrrol-Strukturen. Dafür wurden Flavinreduktasen zur
Bereitstellung von FADH2 sowie ein Cofaktor-Recycling-System
basierend auf der Glucose-Dehydrogenase (GDH) eingesetzt.
Schwerpunkt der Untersuchungen ist die Charakterisierung der
Halogenase PrnC aus der Pyrrolnitrin-Biosynthese. Außerdem
wurden das gesamte Biosynthese-Cluster von Pyrrolnitrin im
heterologen Stamm Pseudomonas putida KT2440 sowie die
Pyrrol-Halogenase PltA aus der Pyoluteorin-Biosynthese
untersucht, beide mit dem Ziel der Derivatisierung von
Prodigininen. Weiterhin wurden putative Halogenasen aus
Pseudoalteromonas sp. NC201 und Pseudoalteromonas
gelatinilytica NH153 anhand von BLAST-Daten identifiziert
und ausgewählt. Auf Grundlage der Ergebnisse zu PrnC und
der putativen Halogenase NH153 wurde das chimäre Enzym
NHprnC als Strategie zur Enzymoptimierung konzipiert.
Ergänzend wurden die in der Literatur beschriebenen
Halogenasen PrnA für Tryptophan und RadH für
Phenol-Strukturen bereitgestellt, um das Enzymportfolio zu
erweitern und alle drei Substratgruppen Pyrrole, Indoleund
Phenole vollständig abzudecken.},
cin = {IBOC},
cid = {I:(DE-Juel1)IBOC-20090406},
pnm = {2172 - Utilization of renewable carbon and energy sources
and engineering of ecosystem functions (POF4-217)},
pid = {G:(DE-HGF)POF4-2172},
typ = {PUB:(DE-HGF)3 / PUB:(DE-HGF)11},
url = {https://juser.fz-juelich.de/record/1046810},
}