Ahp A-domener i cyanobakteriell peptid syntetase

Abstract

Cyanobakteriestammer fra slektene Anabaena, Microcystis, Planktothrix og Nostoc er vidt utbredt i elver og sjøer over hele jorden. Disse og andre cyanobakterier bruker store multifunksjonelle enzymer, ikke-ribosomale peptid syntetaser (NRPS), til å produsere peptider med stor variasjon i struktur. Ved ikke-ribosomal peptidsyntese aktiverer adenyleringsdomenet (A-domenet) i hver modul hver sin aminosyre. Cyanopeptolin er en av de vanligste klassene av peptider som produseres av Microcystis, Anabaena og Planktothrix. Cyanopeptoliner er sykliske depsipeptider som inneholder aminosyrederivatet 3-amino-6-hydroksypiperidon, Ahp. I denne oppgaven har cyanopeptolin syntetasegener blitt identifisert hos 14 stammer av cyanobakterier ved bruk av konsensus PCR primere som skiller mellom Ahp-aktiverende A-domener, og A-domener som aktiverer andre domener. Ut fra sekvensanalyse og fylogenetiske undersøkelser vises det at sekvensene fra A-domenene danner grupper ut fra hvilket substrat de aktiverer, og Ahp sekvensene danner en egen gruppe. Det et vist at rekombinasjon foregår mellom stammer av Microcystis. Ahp blir innført i den voksende peptidkjeden fra en ukjent forløper, mest sannsynlig glutmatat, glutamin, arginin, ornitin, eller glutaminsyresemialdehyd. Denne forløperen blir aktivert som en aminoacyladenylat av Ahp A-domenet i peptidsyntetasen, og jeg har gjort forsøk på å identifisere hvilken aminsyre det kan være som aktiverer Ahp ved proteinekspresjon og ATP/PPi utbytting.