CeBiTec Colloquium

 date 

Monday, November 5th 2012, 17 c.t.

 location 

G2-104, CeBiTec Building

 speaker 

PD Dr. Udo Wehmeier

Lehrstuhl für Sportmedizin, Bergische Universität Wuppertal

title 

Acarbose Biosynthesis in Actinoplanes: a never
ending story?

abstract Der α-Glucosidase-Inhibitor Acarbose ist seit 1990 unter dem Namen Glucobay® von der Bayer AG iin der medizinischen Anwendung und in mehr als 40 Ländern zugelassen. In zahlreichen medizinischen Studien konnte die Wirksamkeit von Acarbose hauptsächlich in der Therapie von Diabetes mellitus Typ II (nicht-Insulin-abhängige Form) gezeigt werden. Obwohl Acarbose in einem großtechnischen Prozess seit Beginn der 90er Jahre von der Bayer AG in Wuppertal in einem Fermentationsprozess mit Actinoplanes sp. produziert wurde und auch die Struktur und Wirkung aufgeklärt waren, herrschte lange Zeit Unklarheit darüber, wie die Biosynthese erfolgt. Schon 1992 begannen die molekularbiologischen Arbeiten an dem Produzenten Actinoplanes, der bis heute noch immer nicht genetisch zugänglich ist, so dass gentechnische Manipulationen des Stammes bisher erfolglos waren. Die Sequenzierung des Acarbose-Clusters (acb-Cluters), das für die Biosynthese von Acarbose und auch einen Acarbosemetabolimus kodiert und die Charakterisierung von mehreren Schlüsselenzymen ermöglichten die Beschreibung des Acarbosemetabolismus. Demnach erfüllt der Wirkstoff zwei Funktionen: 1. als Inhibitor von α-Glucosidasen und 2. als potentieller Akzeptor (Carbophor) von weiteren Glucoseuntereinheiten, die dem Produzenten wieder zugeführt werden können. Dementsprechend vielfältig ist die Enzymausstattung, die dafür benötigt wird. Im Laufe der Arbeiten wurden die Biosynthesemodelle immer wieder modifiziert. Wichtige Meilensteine der Forschung zum Verständnis des komplexen Acarbosemetabolismus und molekularbiologische und biochemische Ansätze um den Acarbosemetabolismus und die beteiligten Enzyme zu verstehen und damit auch mögliche neue Ansatzpunkte zu finden, um die Produktionsrate zu verbessern, werden präsentiert.
 host 

Prof. Dr. Alfred Pühler