Über Bartlomiej Krawczyks Dissertation

Lantibiotika repräsentieren eine wichtige Klasse von Peptidnaturstoffen, die von einer Vielzahl von Bakterien synthetisiert werden. Das charakteristischste Strukturmerkmal aller Lantibiotika ist das Vorhandensein von Lanthionin, einer posttranslationalen Modifizierung, welche für ihre biologische Aktivität notwendig ist. Ihre biotechnologischen Herstellungsmöglichkeiten und interessanten biologischen Eigenschaften machen Lantibiotika zu vielversprechenden Vorlagen für neue biologisch aktive Verbindungen. Das zeigt auch ein kürzlich entdecktes Beispiel aus den Klasse III Lantibiotika – Labyrinthopeptine. Zusätzlich zu ihren einzigartigen antiviralen und antiallodynischen Eigenschaften enthalten sie ein neues Strukturmotiv: Labionin.

In seiner Promotion beschäftigte sich Bartlomiej Krawczyk mit zwei wichtigen Aspekten in Zusammenhang mit Klasse III Lantibiotika: der Entdeckung neuer labyrinthopeptinähnlicher Peptide sowie der Untersuchung ihrer Biosynthese. Mithilfe von Genom-Analysen verschiedener Bakterienarten konnte eine Anzahl vermeintlicher Produzenten von Lantibiotika der Klasse III identifiziert werden. In der Kombination von Ansätzen aus der Molekularbiologie, Enzymologie und synthetischer Chemie war es möglich, die Biosynthese zweier Lantibiotika – Curvopeptin und Flavipeptin – in vitro zu rekonstituieren. Im Folgenden wurden die Strukturen dieser Lantibiotika mithilfe verschiedener massenspektrometrischer Techniken einer weiteren Analyse unterzogen. Es konnte gezeigt werden, dass ein derartiger Ansatz die Entdeckung und Charakterisierung neuer Lantibiotika erleichtern kann und Probleme, die gemeinhin mit der mikrobiellen Herstellung in Verbindung gebracht werden, überwunden werden können.

Dank dieser Analysen war es möglich, die Biosynthese genauer zu studieren und wertvolle Erkenntnisse über die genaue Abfolge biochemischer Reaktionen, die Substratspezifizität der daran beteiligten Enzyme und den abschließenden proteolytischen Schritt zu gewinnen. Die In-vitro-Rekonstitution der Biosynthese hat darüber hinaus zum besseren Verständnis von Schwierigkeiten bei der Präparation von Labyrinthopeptin-Analogen beigetragen. Die Studien machten deutlich, dass ein besseres Verständnis der Biosynthese und ihrer Grenzen für die wirksame Herstellung und praktische Anwendung von Lantibiotika grundlegend ist.