Produktion, Aufreinigung und Wirkanalyse des pharmazeutisch relevanten Naturstoffes Astin C
Astin C ist ursprünglich aus der chinesischen Heilpflanze Aster tataricus beschrieben. Es ist strukturell dem Cyclochlorotin aus T. islandicus sehr ähnlich. Es wurde lange angenommen, dass Astin C von der Pflanze hergestellt wird. Wir konnten allerdings zeigen, dass die Pflanze einen Pilz-Endophyten beherbergt, der für die Synthese von Astin C verantwortlich ist. Dieser neuartige Pilz, Cyanodermella asteris, konnte isoliert und als Reinkultur kultiviert werden.
Durch Sequenzierung des Pilz-Genoms konnten wir einen NRPS-Biosynthese-Weg identifizieren, der Astin C und weitere Astin-Derivate herstellt. Dies eröffnet Möglichkeiten für eine biotechnologische Produktion des Naturstoffs.
Astin C bindet und inhibiert einen wichtigen Regulator des angeborenen Immunsystems im Menschen, den ‚stimulator of interfereon genes‘ (STING). Eine Überaktivität von STING wird mit chronischen Endzündungsreaktionen wie entzündlichen Darmerkrankungen und rheumatoider Arthritis in Zusammenhang gebracht. Astin C stellt also als STING-Inhibitor einen interessanten, potentiellen pharmakologischen Wirkstoff dar.
Ziel des Projekts ist zum einen, die Astin C-Produktion durch heterologe Expression der Biosynthese-Gene zu steigern, und zum anderen, die Wirkungsweise von Astin C innerhalb der Wirtspflanze Aster tataricus zu untersuchen.