Dirigentproteine der Baumwolle (Gossypium sp.) für die atropselektive Synthese von Gossypol.

Publikations-Art

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Autoren

Effenberger, I., Zhang, B., Li, L., Wang, Q., Liu, Y., Klaiber, I., Pfannstiel, J., Wang, Q., Schaller, A.

Erscheinungsjahr

2015

Veröffentlicht in

Angew. Chemie

Seite (von - bis)

10.1002/anie.201507543R1

Gossypol dient der Abwehr von Schädlingen und Pathogenen in Baumwollpflanzen. Die Biosynthese von Gossypol beinhaltet die oxidative Kupplung von Hemigossypol, die auf Grund beeinträchtigter Rotation um die zentrale Binaphthylbindung zu zwei Atropisomeren führt. In vivo dominiert (+)-Gossypol, was auf eine stereochemisch kontrollierte Biosynthese hindeutet. Diese Studie hatte zum Ziel die Faktoren zu identifizieren, die in der Baumwolle für die Bildung von (+)-Gossypol verantwortlich sind und ihr Potenzial für die Synthese asymmetrischer Biaryle zu untersuchen. Es wurde gezeigt, dass die Kupplung von Hemigossypol mit Laccase und O₂ als Oxidationsmittel in Gegenwart eines Dirigentproteins von Gossypium hirsutum (GhDIR4) atropselektiv verläuft. (+)-Gossypol wurde in einem enantiomeren Überschuss von > 80 % erhalten, während in Abwesenheit von GhDIR4 nur racemisches Gossypol gebildet wurde. Die Identifizierung von GhDIR4 unterstreicht die Bedeutung von Dirigentproteinen im Sekundärstoffwechsel von Pflanzen und stellt einen möglichen ersten Schritt zur Entwicklung von Dirigentproteinen als Werkzeuge für die Synthese axial-chiraler Binaphthyle dar.