[go: up one dir, main page]

AT511856A1 - MEDIUM AND METHOD OF ALKYLATION - Google Patents

MEDIUM AND METHOD OF ALKYLATION Download PDF

Info

Publication number
AT511856A1
AT511856A1 ATA1254/2011A AT12542011A AT511856A1 AT 511856 A1 AT511856 A1 AT 511856A1 AT 12542011 A AT12542011 A AT 12542011A AT 511856 A1 AT511856 A1 AT 511856A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
methyltransferase
sam
alkenyl
alkyl
alkynyl group
Prior art date
Application number
ATA1254/2011A
Other languages
German (de)
Inventor
Mandana Dr Gruber
Harald Dr Stecher
Martin Mag Tengg
Peter Dr Remler
Original Assignee
Univ Graz Tech
Acib Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Graz Tech, Acib Gmbh filed Critical Univ Graz Tech
Priority to ATA1254/2011A priority Critical patent/AT511856A1/en
Priority to PCT/AT2012/000228 priority patent/WO2013029075A1/en
Publication of AT511856A1 publication Critical patent/AT511856A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1003Transferases (2.) transferring one-carbon groups (2.1)
    • C12N9/1007Methyltransferases (general) (2.1.1.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/06Oxygen as only ring hetero atoms containing a six-membered hetero ring, e.g. fluorescein

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Transfer einer Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe auf eine niedermolekulare Verbindung („small molecule") mit einem nukleophilen Zentrum umfassend den Schritt des Kontaktierens der Verbindung mit einer S-Adenosyl-L-methionin (SAM)-abhängigen Methyltransferase in Anwesenheit eines alkylierten Sulfoniumsalzes mit der allgemeinen Formel (I) oder eines alkylierten Sulfoxoniumsalzes mit der allgemeinen Formel (II) Hierbei ist X ein organisches oder anorganisches Anion und R , R und R jeweils unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe umfassend 1 bis 10 Kohlenstoffatome.The present invention relates to a method for transferring an alkyl, alkenyl or alkynyl group to a small molecule having a nucleophilic center, comprising the step of contacting the compound with an S-adenosyl-L-methionine (SAM ) dependent methyltransferase in the presence of an alkylated sulfonium salt having the general formula (I) or an alkylated sulfoxonium salt having the general formula (II) where X is an organic or inorganic anion and R, R and R are each independently a substituted or unsubstituted alkyl , Alkenyl and alkynyl group containing 1 to 10 carbon atoms.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mittel und Verfahren zur Alkylierung.The present invention relates to means and processes for alkylation.

Die Bildung von C-0 Bindungen zum Aufbau von Ester und Ether, die Bildung von C-N Bindungen zum Aufbau von sekundären und tertiären Aminen und Amiden, die Bildung von C-S Bindungen zum Aufbau von Thioether und Sulfoniumverbindungen und die Bildung von C-C Bindungen zur Kettenverlängerung von aliphatischen Substanzen und Alkylierung von aromatischen Verbindungen (Friedel-Crafts Reaktion) finden breite Anwendung in der Synthese organischer Verbindungen. Gängige Alkylierungsmittel zur Durchführung der oben beschriebenen Umsetzungen sind Alkylhalogenide und -sulfonate, die hoch giftig sind. Sehr oft sind aggressive Bedingungen für die Umsetzung nötig und die Umsetzungen verlaufen unselektiv. Das Ergebnis ist eine Produktmischung, welche die Ausbeute am gewünschten Produkt verringert. Isolierung und Reinigung vom Produkt benötigt teure Trennungsschritte und erhöht die anfallende Abfallmenge.The formation of C-O bonds for the formation of esters and ethers, the formation of CN bonds for the formation of secondary and tertiary amines and amides, the formation of CS bonds for the formation of thioethers and sulfonium compounds and the formation of C-C bonds for the chain extension of aliphatic Substances and alkylation of aromatic compounds (Friedel-Crafts reaction) are widely used in the synthesis of organic compounds. Common alkylating agents for carrying out the reactions described above are alkyl halides and sulfonates which are highly toxic. Very often, aggressive conditions are required for the implementation and the implementation is unselective. The result is a product mixture which reduces the yield of the desired product. Isolation and cleaning of the product requires expensive separation steps and increases the amount of waste produced.

Daher sind alternative Methoden zur Alkylierung unter umweltverträglichen Prozessen wünschenswert. Enzymatische Methoden erfüllen in der Regel diese Ansprüche. Methyltransferasen sind Enzyme, die Alkylierungsreaktionen durchführen. Diese Enzyme benötigen Cofaktoren. S-Adenosyl-L-methionin (SAM) ist einer der meist verwendeten Cofaktoren in der Natur und ist unter den SAM-abhängigen Methyltransferasen hoch konserviert. Mehr als 150 Reaktionen sind bekannt, die von SAM-abhängigen Methyltransferasen katalysiert werden. Die Enzyme werden betreffend ihre Substrate klassifiziert. Diese sind niedermolekulare Verbindungen („kleine Moleküle"; „small molecules"), Proteine, Nukleinsäuren und Polysaccharide. Die Zielatome in diesen Molekülen sind Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Halogen. Kürzlich wurde berichtet, dass zwei Enzyme neben SAM auch analoge Verbindungen akzeptieren, in denen die Methyigruppe von SAM durch Alkenyl-, Alkinyl- und Benzylreste ersetzt wurde (Stecher H. et al., Angew. Chem. Int. Ed, 48(2009):9546-9548). Nichtsdestotrotz sind sowohl SAM als auch seine analogen Verbindungen sehr teuer. Daher können solche Cofaktoren nicht zur Etablierung von ökonomischen Prozessen, zur Alkylierung von großen Substratmengen verwendet werden.Therefore, alternative methods of alkylation under environmentally friendly processes are desirable. Enzymatic methods usually meet these requirements. Methyltransferases are enzymes that perform alkylation reactions. These enzymes need cofactors. S-adenosyl-L-methionine (SAM) is one of the most commonly used cofactors in nature and highly conserved among SAM-dependent methyltransferases. More than 150 reactions are known to be catalyzed by SAM-dependent methyltransferases. The enzymes are classified according to their substrates. These are low molecular weight compounds ("small molecules"), proteins, nucleic acids and polysaccharides. The target atoms in these molecules are carbon, oxygen, nitrogen, sulfur or halogen. Recently, it has been reported that two enzymes besides SAM also accept analogous compounds in which the methyl group of SAM has been replaced by alkenyl, alkynyl and benzyl residues (Stecher H. et al., Angew Chem. Int. Ed, 48 (2009) : 9546 to 9548). Nevertheless, both SAM and its analog connections are very expensive. Therefore, such cofactors can not be used to establish economic processes, to alkylate large amounts of substrate.

Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung Methoden und Mittel zur Alkylierung von niedermolekularen Verbindungen („kleinen Molekülen"; „small molecules") bereit zu stellen, die nukleophile Zentren enthalten. Diese Methoden und Mittel sollen die Nachteile der bekannten Methoden ausräumen. Daher bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Transfer einer Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe auf eine niedermolekulare Verbindung („small molecule") mit einem nukleophilen Zentrum umfassend den Schritt des Kontaktierens der Verbindung mit einer S-Adenosyl-L-methionin (SAM)-abhängigen Methyltransferase in Anwesenheit eines alkylierten Sulfoniumsalzes mit der allgemeinen Formel (I) Ί© R1 [It is an object of the present invention to provide methods and means for alkylating low molecular weight compounds ("small molecules") containing nucleophilic centers. These methods and means are intended to overcome the disadvantages of the known methods. Therefore, the present invention relates to a method of transferring an alkyl, alkenyl or alkynyl group to a small molecule having a nucleophilic center comprising the step of contacting the compound with an S-adenosyl-L-methionine ( SAM) -dependent methyltransferase in the presence of an alkylated sulfonium salt having the general formula (I) Ί © R1 [

Θ X (l) 9 * * · ·« · ψ 9 9 9 • · · I · ···« 2· ·· · · ι · oder eines alkylierten Sulfoxoniumsalzes mit der allgemeinen Formel (II) R1 i r2-s=oOr an alkylated sulfoxonium salt having the general formula (II) R 1 i r 2 -s = .gamma. (X) ## STR5 ## O

Θ X R3 Θ 12 3 wobei X ein organisches oder anorganisches Anion ist und R , R und R jeweils unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Alkyl·, Alkenyl- und Alkinylgruppe umfassend 1 bis 10 Kohlenstoffatome ist.X is an organic or inorganic anion and R, R and R are each independently a substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl and alkynyl group containing from 1 to 10 carbon atoms.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass einfache Alkylsulfonium- und Alkylsulfoxoiniumsalze, wie oben dargestellt, in der Lage sind, für enzymatische Reaktionen, in denen Methyltransferasen involviert sind, als Cofaktoren zu wirken. Dies erlaubt die Etablierung von enzymatischen Methoden zur Alkylierung, die SAM als Cofaktor nicht benötigen.It has surprisingly been found that simple alkylsulfonium and alkylsulfoxonium salts, as indicated above, are capable of acting as cofactors for enzymatic reactions involving methyltransferases. This allows the establishment of enzymatic alkylation methods that do not require SAM as a cofactor.

Die Effizienz von enzymatischen Reaktionen hängt nicht nur von den verwendeten Enzymen, Substraten und Cofaktoren ab, sondern auch von den Reaktionsbedingungen, unter denen die Reaktionen durchgeführt wurden. Daher wird bevorzugt, dass die Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung bei einer Temperatur durchgeführt wird, bei der die verwendete Methyltransferase die höchste Reaktionsgeschwindigkeit zeigt, bevorzugt zwischen 25 und 45°C, mehr bevorzugt zwischen 30 und 35°C.The efficiency of enzymatic reactions depends not only on the enzymes, substrates and cofactors used, but also on the reaction conditions under which the reactions were carried out. Therefore, it is preferred that the method according to the present invention be carried out at a temperature at which the methyltransferase used shows the highest reaction rate, preferably between 25 and 45 ° C, more preferably between 30 and 35 ° C.

Der Begriff „niedermolekulare Verbindung" („kleines Molekül"; „small molecule"), der hier verwendet wird, bezieht sich auf eine niedermolekulare organische Verbindung mit einer niedrigen Molekülmasse (Molekülmasse kleiner oder gleich 1 kDa, bevorzugt eine Molekülmasse kleiner oder gleich 0,8 kDa), welche per Definition kein Polymer ist. Der Ausdruck „kleines Molekül" bezieht sich ebenfalls auf ein Molekül, das an einem Biopolymer, wie etwa ein Protein, Nukleinsäure, Polysaccharid oder ein Harz, gebunden ist und zusätzlich die Aktivität oder Funktion des Polymers ändern kann. „Kleine Moleküle" können vielfältige biologische Funktionen haben, wie etwa Signalmoleküle, als Instrumente in der Molekularbiologie, als Arzneimittel, als Pestizide und vieles mehr. Diese Verbindungen können natürlicher (wie z.B. Sekundärmetabolite) oder künstlicher (wie z.B. antivirale Arzneimittel) Herkunft sein. Sie können positive Effekte gegen Krankheiten (z.B. Medikamente) oder schädliche Wirkungen (z.B. Teratogene und Kanzerogene) haben. Die Zielatome im Substrat sind Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Kohlenstoff. Die nukleophilen Zentren im Substrat sind -OH, -NH2, -NHR, -CONH2, -CONHR, -SH, -SR und elektronenreiche Kohlenstoffatome, bevorzugt ein sp2-hybridisierter Kohlenstoff als Teil einer aliphatischen oder aromatischen Verbindung.The term "low molecular weight compound" ("Small molecule") used herein refers to a low molecular weight, low molecular weight organic compound (molecular weight less than or equal to 1 kDa, preferably molecular weight less than or equal to 0.8 kDa), which is produced by Definition is not a polymer. The term "small molecule" also refers to a molecule which is bound to a biopolymer, such as a protein, nucleic acid, polysaccharide or a resin, and in addition may alter the activity or function of the polymer. "Small molecules " can have a variety of biological functions, such as signaling molecules, as tools in molecular biology, as medicines, as pesticides, and more. These compounds may be more natural (such as secondary metabolites) or artificial (such as antiviral drugs). They may have positive effects against diseases (e.g., drugs) or deleterious effects (e.g., teratogens and carcinogens). The target atoms in the substrate are oxygen, nitrogen, sulfur and carbon. The nucleophilic centers in the substrate are -OH, -NH2, -NHR, -CONH2, -CONHR, -SH, -SR, and electron-rich carbon atoms, preferably an sp2-hybridized carbon as part of an aliphatic or aromatic compound.

Bevorzugte Methyltransferasen sind O-Methyltransferasen, N-Methyltransferasen, S-Methyltransferasen und C-Methyltransferasen. O-Methyltransferasen katalysieren die Methylierung einer Hydroxyl (-OH)- oder Carboxyl (-COOH)-funktionalität, N-Methyltransferasen katalysieren die Methylierung von primären und sekundären Aminen (-ΝΗ2, -NHR), Iminen (=NH) und Amiden (-CONH2, -CONHR), S-Methyltransferasen katalysieren die Methylierung von Thiolen (-SH) und Thioether (-SR). C-Methyltransferasen transferieren die Methylgruppe auf einem elektronenreichen Kohlenstoffatom.Preferred methyltransferases are O-methyltransferases, N-methyltransferases, S-methyltransferases and C-methyltransferases. O-methyltransferases catalyze the methylation of a hydroxyl (-OH) or carboxyl (-COOH) functionality, N-methyltransferases catalyze the methylation of primary and secondary amines (-ΝΗ2, -NHR), imines (= NH) and amides (- CONH2, -CONHR), S-methyltransferases catalyze the methylation of thiols (-SH) and thioethers (-SR). C-methyltransferases transfer the methyl group on an electron-rich carbon atom.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die substituierte oder unsubstituierte Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe 1 bis 8 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 7 Kohlenstoffatome, mehr bevorzugt 1 bis 3 Kohlenstoffatome, insbesondere 1 Kohlenstoffatom. Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäß somit substituierte oder nicht substituierte C3 bis C10, vorzugsweise C2 bis Cg, mehr bevorzugt Ci bis C7, noch mehr bevorzugt Ci bis C3, insbesondere C1( Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppen eingesetzt.According to a preferred embodiment of the present invention, the substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl and alkynyl group comprises 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 7 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, especially 1 carbon atom. Particular preference according to the invention thus substituted or unsubstituted C3 to C10, preferably C2 to Cg, more preferably Ci to C7, even more preferably Ci to C3, in particular C1 (alkyl, alkenyl or alkynyl used.

Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine oder mehrere Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen mit mindestens einer Carboxyl-, Carbonyl- und/oder Aminogruppe substituiert sein. Eine Alkylgruppe der erfindungsgemäß eingesetzten Sulfoniumsalze kann keine Adenosylgruppe sein.According to another preferred embodiment of the present invention, one or more alkyl, alkenyl and alkynyl groups may be substituted with at least one carboxyl, carbonyl and / or amino group. An alkyl group of the sulfonium salts used according to the invention can not be an adenosyl group.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine oder mehrere der folgenden Verbindungen im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt:According to a particularly preferred embodiment of the present invention, one or more of the following compounds is used in the process according to the invention:

1 2 31 2 3

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Verwendung von SAM-abhängigen Methyltransferasen. Diese Gruppe von Enzymen umfasst Methyltransferasen, die für ihre enzymatische Aktivität SAM als Cosubstrat (Cofaktor) verwenden und/oder benötigen. Die SAM-abhängigen Methyltransferasen der vorliegenden Erfindung akzeptieren Methioninmethylsulfonium als ein Cosubstrat bzw. Cofaktor zu einem deutlich geringeren Ausmaß als SAM oder sind sogar nicht in der Lage die Methylgruppe vom Methioninmethylsulfonium zum Substrat zu transferieren. Demnach zeigen die SAM-abhängigen Methyltransferasen der vorliegenden Erfindung eine verringerte oder keine Affinität zu Methioninmethylsulfonium. Daher ist eine Methyltransferase wie Homocystein-S-methyltransferase EC 2.1.1.10, welche eine höhere Affinität zu anderen Cosubstraten als SAM zeigt, nicht als bevorzugte Methyltransferase in der Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung zu verwenden. 4 * « f « * * · *··» • i ·« · · · # · ·« · t · *· ··The method according to the present invention involves the use of SAM-dependent methyltransferases. This group of enzymes includes methyltransferases that use and / or require SAM as cosubstrate (cofactor) for their enzymatic activity. The SAM-dependent methyltransferases of the present invention accept methionine methyl sulfonium as a cosubstrate or cofactor to a significantly lesser extent than SAM, or even are unable to transfer the methyl group from the methionine methyl sulfonium to the substrate. Thus, the SAM-dependent methyltransferases of the present invention show a reduced or no affinity for methionine methylsulfonium. Therefore, a methyltransferase such as homocysteine S-methyltransferase EC 2.1.1.10, which shows a higher affinity to co-substrates other than SAM, is not to be used as a preferred methyltransferase in the method according to the present invention. 4 * «f * * * * * *» • i «« · · · # · · «· t · * · ··

Der Km-Wert von SAM in den SAM-abhängigen Methyltransferasen, die in der Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist bevorzugt kleiner als 103 M, mehr bevorzugt kleiner als IO"4 M und noch mehr bevorzugt kleiner als 10‘5 M.The Km value of SAM in the SAM-dependent methyltransferases used in the method according to the present invention is preferably less than 103 M, more preferably less than 10 "4 M and even more preferably less than 10'5 M.

Bevorzugte Methyltransferasen sind: EC 2.1.1.1 Nicotinamid N-Methyltransferase, EC 2.1.1.2 Guanidinoacetat N-Methyltransferase, EC 2.1.1.4 Acetylserotonin O-Methyltransferase, EC 2.1.1.6 Catechol O-Methyltransferase, EC 2.1.1.7 Nicotinat N-Methyltransferase, EC 2.1.1.8 Histamin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.9 Thiol S-Methyltransferase, EC 2.1.1.12 Methionine S-Methyltransferase, EC 2.1.1.15 Fettsäure {„fatty acid") O-Methyltransferase, EC 2.1.1.16 Methylen-Fettsäureacylphospholipid Synthase, EC 2.1.1.17 Phosphatidylethanolamin N-Methyltransferase, EC EC 2.1.1.20 Glycin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.22 Carnosin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.25 Phenol O-Methyltransferase, EC 2.1.1.26 lodophenol O-Methyltransferase, EC 2.1.1.27 Tyramin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.28 Phenylethanolamin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.38 0-Demethylpuromycin O-Methyltransferase, EC 2.1.1.39 Inositol 3-Methyltransferase, EC 2.1.1.40 Inositol 1-Methyltransferase, EC 2.1.1.41 Sterol 24-C-Methyltransferase, EC 2.1.1.42 Luteolin 0-Methyltransferase, EC 2.1.1.44 Dimethylhistidin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.46 Isoflavon 4'-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.47 Indolepyruvat C-Methyltransferase, EC 2.1.1.49 Amin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.50 Loganat O-Methyltransferase, EC 2,1.1.53 Putrescin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.59 [Cytochrom c]-Lysin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.64 3-Demethylubiquinon-9 3-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.65 Licodion 2'-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.67 Thiopurin S-Methyltransferase, EC 2.1.1.68 Caffeat O-Methyltransferase, EC 2.1.1.69 5-Hydroxyfurancoumarin 5-0-Methyltransferase, EC 2,1.1.70 8-Hydroxyfurancoumarin 8-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.71 Phosphatidyl-N-Methylethanolamin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.75 Apigenin 4'-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.76 Quercetin 3-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.78 Isoorientin 3'-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.79 Cyclopropan-Fettsäureacyl-Phospholipid Synthase, EC 2.1.1.82 3-methylquercetin 7-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.83 3,7-Dimethylquercetin 4'-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.84 Methylquercetagetin 6-0-Methyltransferase, EC 2.1.1,87 Pyridin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.88 8-Hydroxyquercetin 8-0-Methyltransferase, EC 2.1,1.89 Tetrahydrocolumbamin 2-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.91 Isobutyraldoxim O-Methyltransferase, EC 2.1.1.94 Tabersonin 16-0-Methy!transferase, EC 2.1,1.95 Tocopherol O-Methyltransferase, EC 2.1.1.96 Thioether S-Methyltransferase, EC 2.1.1.97 3-Hydroxyanthranilat 4-C-Methyltransferase, EC 2.1.1.98 Diphthin Synthase, EC 2.1.1.99 3-Hydroxy-16-Methoxy-2,3-Dihydrotabersonin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.101 Macrocin O-Methyltransferase, EC 2.1.1.102 Demethylmacrocin 0-Methyltransferase, EC 2.1.1.103 Phosphoethanolamin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.104 Caffeoyl-CoA O-Methyltransferase, EC 2.1.1.105 N-Benzoyl-4-Hydroxyanthranilat 4-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.106 Tryptophan 2-C-Methyltransferase, EC 2.1.1.107 Uroporphyrinogen-Ill C-Methyltransferase, EC 2.1.1.108 6-Hydroxymellein O-Methyltransferase, EC 2.1.1.109 Demethylsterigmatocystin 6-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.110 Sterigmatocystin 8-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.111 Anthranilat N-Methyltransferase, EC 2.1.1.112 Glucuronoxylan 4-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.114 Polyprenyldihydroxybenzoat Methyltransferase, EC 2.1.1.115 (RS)-l-Benzyl-l,2,3,4'Tetrahydroisoquinolin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.116 3'-Hydroxy-N-Methyl-(S)- « · · · · «· ·* · · • φ » φ φ · φ #··« · • φ · * « · φ φ · * · J ♦ φ φ φ # φ φ φ * φPreferred methyltransferases are: EC 2.1.1.1 nicotinamide N-methyltransferase, EC 2.1.1.2 guanidinoacetate N-methyltransferase, EC 2.1.1.4 acetylserotonin O-methyltransferase, EC 2.1.1.6 catechol O-methyltransferase, EC 2.1.1.7 nicotinate N-methyltransferase, EC 2.1.1.8 histamine N-methyltransferase, EC 2.1.1.9 thiol S-methyltransferase, EC 2.1.1.12 methionine S-methyltransferase, EC 2.1.1.15 fatty acid O-methyltransferase, EC 2.1.1.16 methylene fatty acid acyl phospholipid synthase, EC 2.1.1.17 phosphatidylethanolamine N-methyltransferase, EC EC 2.1.1.20 glycine N-methyltransferase, EC 2.1.1.22 carnosine N-methyltransferase, EC 2.1.1.25 phenol O-methyltransferase, EC 2.1.1.26 iodophenol O-methyltransferase, EC 2.1.1.27 Tyramine N-Methyltransferase, EC 2.1.1.28 Phenylethanolamine N-Methyltransferase, EC 2.1.1.38 0-Demethylpuromycin O-Methyltransferase, EC 2.1.1.39 Inositol 3-Methyltransferase, EC 2.1.1.40 Inositol 1-Methyltransferase, EC 2.1.1.41 Sterol 24- C-Methyltransfera se, EC 2.1.1.42 luteolin 0-methyltransferase, EC 2.1.1.44 dimethylhistidine N-methyltransferase, EC 2.1.1.46 isoflavone 4'-0-methyltransferase, EC 2.1.1.47 indolepyruvate C-methyltransferase, EC 2.1.1.49 amine N-methyltransferase, EC 2.1.1.50 Loganate O-methyltransferase, EC 2.1.1.53 Putrescine N-methyltransferase, EC 2.1.1.59 [cytochrome c] lysine N-methyltransferase, EC 2.1.1.64 3-demethylubiquinone-9 3-O-methyltransferase, EC 2.1.1.65 Licodione 2'-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.67 Thiopurine S-Methyltransferase, EC 2.1.1.68 Caffeate O-Methyltransferase, EC 2.1.1.69 5-Hydroxyfurancoumarin 5-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.70 8- Hydroxyfurancoumarin 8-0-methyltransferase, EC 2.1.1.71 phosphatidyl-N-methylethanolamine N-methyltransferase, EC 2.1.1.75 apigenin 4'-0-methyltransferase, EC 2.1.1.76 quercetin 3-O-methyltransferase, EC 2.1.1.78 isoorientin 3 ' -0-methyltransferase, EC 2.1.1.79 cyclopropane-fatty acid acyl-phospholipid synthase, EC 2.1.1.82 3-methylquercetin 7-0-methyltransferase, EC 2.1.1.83 3,7 -Dimethylquercetin 4'-O-methyltransferase, EC 2.1.1.84 methylquercetagetine 6-0-methyltransferase, EC 2.1.1.87 pyridine N-methyltransferase, EC 2.1.1.88 8-hydroxyquercetin 8-0-methyltransferase, EC 2.1.1.89 tetrahydrocolumbamine 2 -0-methyltransferase, EC 2.1.1.91 isobutyraldoxime O-methyltransferase, EC 2.1.1.94 tabersonine 16-0-methyltransferase, EC 2.1.1.95 tocopherol O-methyltransferase, EC 2.1.1.96 thioether S-methyltransferase, EC 2.1.1.97 3 -Hydroxyanthranilate 4-C-methyltransferase, EC 2.1.1.98 diphthin synthase, EC 2.1.1.99 3-hydroxy-16-methoxy-2,3-dihydrotabersonine N-methyltransferase, EC 2.1.1.101 macrocin O-methyltransferase, EC 2.1.1.102 demethylmacrocin 0-methyltransferase, EC 2.1.1.103 phosphoethanolamine N-methyltransferase, EC 2.1.1.104 caffeoyl-CoA O-methyltransferase, EC 2.1.1.105 N-benzoyl-4-hydroxyanthranilate 4-O-methyltransferase, EC 2.1.1.106 tryptophan 2-C- Methyltransferase, EC 2.1.1.107 Uroporphyrinogen III C-methyltransferase, EC 2.1.1.108 6-Hydroxymellein O-methyltran sferase, EC 2.1.1.109 Demethylsterigmatocystin 6-O-methyltransferase, EC 2.1.1.110 Sterigmatocystin 8-0-methyltransferase, EC 2.1.1.111 Anthranilate N-methyltransferase, EC 2.1.1.112 Glucuronoxylan 4-O-methyltransferase, EC 2.1.1.114 Polyprenyldihydroxybenzoate Methyltransferase , EC 2.1.1.115 (RS) -l-benzyl-l, 2,3,4'-tetrahydroisoquinoline N-methyltransferase, EC 2.1.1.116 3'-hydroxy-N-methyl- (S) - «· · · ·« · * * · · • φ »φ φ · φ # ··« · • φ · * «· φ φ · * · J ♦ φ φ φ # φ φ φ * φ

Coclaurin 4'-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.117 {S)-Scoulerin 9-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.118 Columbamin O-Methyltransferase, EC 2.1.1.119 10-Hydroxydihydrosanguinarin 10-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.120 12-Hydroxydihydrochelirubin 12-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.121 6-0-Methylnorlaudanosolin 5'-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.122 (S)-Tetrahydroprotoberberin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.123 [Cytochrom c]-Methionin S-Methyltransferase, EC 2.1.1.124 [Cytochrom c]-Arginin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.128 (RS)-Norcodaurin 6-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.129 Inositol 4-Methyltransferase, EC 2.1.1.130 Precorrin-2 C20-Methyltransferase, EC 2.1.1.131 Precorrin-3B C17-Methyltransferase, EC 2.1.1.132 Precorrin-6Y C5,15-Methyltransferase (decarboxylierend), EC 2.1.1.133 Precorrin-4 Cll-Methyltransferase, EC 2.1.1.136 Chlorophenol 0-Methyltransferase, EC 2.1.1.137 Arsenit Methyltransferase, EC 2.1.1.139 3'-Demethylstaurosporin O-Methyltransferase, EC 2.1.1.140 (S)-Codaurrn-N-Methyltransferase, EC 2.1.1.141 Jasmonat O-Methyltransferase, EC 2.1.1.142 Cydoartenol 24-C-Methyltransferase, EC 2.1.1.143 24-Methylenesterol C-Methyltransferase, EC 2.1.1.144 Trans-Aconitat 2-Methyltransferase, EC 2.1.1.145 Trans-Aconitat 3-Methy!transferase, EC 2.1.1.146 (Iso)eugenol O-Methyltransferase, EC 2.1.1.147 Corydalin Synthase, EC 2.1.1.149 Myricetin O-Methyltransferase, EC 2.1.1.150 Isoflavon 7-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.151 Cobalt-Faktor II C20-Methyltransferase, EC 2.1.1.152 Precorrin-6A Synthase (Deacetylierung), EC 2.1.1.153 Vitexin 2"-0-Rhamnosid 7-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.154 Isoliquiritigenin 2'-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.155 Kaempferol 4'-0-Methyltransferase, EC 2.1.1.156 Glycin/Sarcosin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.157 Sarcosin/Dimethylglycin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.158 7-Methylxanthosin Synthase, EC 2.1.1.159 Theobromin Synthase, EC 2.1.1.160 Koffein Synthase, EC 2.1.1.161 Dimethylglycin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.162 Glycin/Sarcosin/Dimethylglycin N-Methyltransferase, EC 2.1.1.163 Demethylmenaquinon Methyltransferase, EC 2.1.1.164 Demethylrebeccamycin-D-Glucose O-Methyltransferase, EC 2.1.1.165 Methyl Halide Transferase, EC 2.1.1.169 Tricetin 3',4',5'-0-Trimethyltransferase, EC 2.1.1.175 Tricin Synthase, EC 2.1.1.195 Cobalt-Precorrin-5B (Cl)-Methyltransferase, EC 2.1.1.196 Cobalt-Precorrin-7 (C15)-Methyltransferase, EC 2.1.1.197 Malonyl-CoA O-Methyltransferase, und EC 2.1.1.201 2-Methoxy-6-Polyprenyl 1,4-Benzoquinol Methylase.Coclaurine 4'-O-methyltransferase, EC 2.1.1.117 {S) -coulerin 9-O-methyltransferase, EC 2.1.1.118 columbamine O-methyltransferase, EC 2.1.1.119 10-hydroxydihydrosanguinarine 10-0-methyltransferase, EC 2.1.1.120 12 -Hydroxydihydrochelirubin 12-0-methyltransferase, EC 2.1.1.121 6-0-Methylnorlaudanosolin 5'-O-methyltransferase, EC 2.1.1.122 (S) -tetrahydroprotoberberin N-methyltransferase, EC 2.1.1.123 [cytochrome c] -methionine S-methyltransferase , EC 2.1.1.124 [cytochrome c] arginine N-methyltransferase, EC 2.1.1.128 (RS) norcodaurin 6-O-methyltransferase, EC 2.1.1.129 inositol 4-methyltransferase, EC 2.1.1.130 precorrin-2 C20 methyltransferase, EC 2.1.1.131 precorrin-3B C17 methyltransferase, EC 2.1.1.132 precorrin-6Y C5,15-methyltransferase (decarboxylating), EC 2.1.1.133 precorrin-4 Cll methyltransferase, EC 2.1.1.136 chlorophenol 0-methyltransferase, EC 2.1. 1.137 arsenite methyltransferase, EC 2.1.1.139 3'-demethylstaurosporine O-methyltransferase, EC 2.1.1.140 (S) -coramaur-N-methyltransferase , EC 2.1.1.141 Jasmonate O-Methyltransferase, EC 2.1.1.142 Cydoartenol 24-C-Methyltransferase, EC 2.1.1.143 24-Methylene Esterol C-Methyltransferase, EC 2.1.1.144 Trans-Aconity 2-Methyltransferase, EC 2.1.1.145 Trans-Aconitat 3-methyltransferase, EC 2.1.1.146 (iso) eugenol O-methyltransferase, EC 2.1.1.147 corydaline synthase, EC 2.1.1.149 myricetin O-methyltransferase, EC 2.1.1.150 isoflavone 7-O-methyltransferase, EC 2.1.1.151 cobalt Factor II C20 Methyltransferase, EC 2.1.1.152 Precorrin-6A Synthase (Deacetylation), EC 2.1.1.153 Vitexin 2 " -0-Rhamnoside 7-O-Methyltransferase, EC 2.1.1.154 Isoliquiritigenin 2'-O-methyltransferase, EC 2.1 .1.155 Kaempferol 4'-O-methyltransferase, EC 2.1.1.156 glycine / sarcosine N-methyltransferase, EC 2.1.1.157 sarcosine / dimethylglycine N-methyltransferase, EC 2.1.1.158 7-methylxanthosine synthase, EC 2.1.1.159 theobromine synthase, EC 2.1 .1.160 caffeine synthase, EC 2.1.1.161 dimethylglycine N-methyltransferase, EC 2.1.1.162 glycine / sarcosine / dimethylglycine N-met hyltransferase, EC 2.1.1.163 demethylmenaquinone methyltransferase, EC 2.1.1.164 demethylrebeccamycin D-glucose O-methyltransferase, EC 2.1.1.165 methyl halide transferase, EC 2.1.1.169 tricetin 3 ', 4', 5'-0-trimethyltransferase, EC 2.1 .1.175 Tricine Synthase, EC 2.1.1.195 Cobalt Precorrin 5B (Cl) -Methyltransferase, EC 2.1.1.196 Cobalt Precorrin-7 (C15) -Methyltransferase, EC 2.1.1.197 Malonyl CoA O-Methyltransferase, and EC 2.1. 1.201 2-methoxy-6-polyprenyl 1,4-benzoquinol methylase.

Die Substrate („kleine Moleküle") und Cosubstrate aller hier erwähnten Methyltransferasen sind bekannt. Jedoch kann die Methode der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um auch andere Substrate (andere „kleine Moleküle") zu alkylieren, alkenylieren und alkinylieren. Methoden zur Identifizierung solcher Substrate sind im Stand derTechnik bekannt und umfassen die Untersuchung, ob ein potentieller Substrat entsprechend der vorliegenden Erfindung durch Inkubation von Methyltransferase und entsprechendem Cosubstrat modifiziert wurde.The substrates ("small molecules") and cosubstrates of all the methyltransferases mentioned here are known. However, the method of the present invention can be used to alkylate, alkenylate and alkynylate other substrates (other "small molecules") as well. Methods for the identification of such substrates are known in the art and include the investigation of whether a potential substrate according to the present invention has been modified by incubation of methyltransferase and corresponding cosubstrate.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das organische oder anorganische Anion aus der Gruppe von Halogeniden und Sulfonaten ausgewählt.According to a preferred embodiment of the present invention, the organic or inorganic anion is selected from the group of halides and sulfonates.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das alkylierte Sulfoniumsalz mit der allgemeinen Formel (I) und das alkylierte Sulfoxoniumsalz mit der allgemeinen Formel (II) in einem Verhältnis Cosubstrat zu Substrat von 10:1 bis 200:1, bevorzugt von 15:1 bis 150:1, mehr bevorzugt von 20:1 bis 125:1, im Besonderen von 25:1 bis 100:1 der Reaktionsmischung zugesetzt worden. Zum Beispiel, wenn in der Reaktionsmischung das Substrat in einer Konzentration von 0,5 bis 2 mM, vorzugsweise 1 mM, vorliegt, liegt das Cosubstrat gemäß den allgemeinen Formein (I) und (II) entsprechend der vorliegenden Erfindung in einer Konzentration von 12 bis 200 mM, vorzugsweise 25 bis 100 mM, vor.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the alkylated sulfonium salt having the general formula (I) and the alkylated sulfoxonium salt having the general formula (II) in a co-substrate to substrate ratio of 10: 1 to 200: 1, preferably 15: 1 to 150: 1, more preferably from 20: 1 to 125: 1, especially from 25: 1 to 100: 1, has been added to the reaction mixture. For example, in the reaction mixture, when the substrate is in a concentration of 0.5 to 2 mM, preferably 1 mM, the cosubstrate according to general formulas (I) and (II) according to the present invention is in a concentration of 12 to 200mM, preferably 25 to 100mM.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Methyltransferasen, die in der Methode entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden, rekombinant hergestellt worden. Außerdem ist es im Besonderen bevorzugt im erfindungsgemäßen Verfahren nicht-gereinigte oder im Wesentlichen nicht-gereinigte SAM-abhängige Methyltransferasen zu verwenden. Das bedeutet, dass in der Methode der vorliegenden Erfindung ein Rohlysat eines Kulturmediums, das Zellen umfasst, die in der Lage sind SAM-abhängige Methyltransferasen zu produzieren, verwendet werden kann. Alternativ dazu ist es auch möglich den Überstand der aufgebrochenen Zellen, welche SAM-abhängige Methyltransferasen produzieren, zu verwenden.According to a preferred embodiment of the present invention, the methyltransferases used in the method according to the present invention have been prepared recombinantly. In addition, it is particularly preferred to use non-purified or substantially non-purified SAM-dependent methyltransferases in the process according to the invention. That is, in the method of the present invention, a crude lysate of a culture medium comprising cells capable of producing SAM-dependent methyltransferases can be used. Alternatively, it is also possible to use the supernatant of the disrupted cells which produce SAM-dependent methyltransferases.

In dem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind gefrorene und aufgetaute oder aufgebrochene rekombinante Zellen, die SAM-abhängige Methyltransferasen überexperimieren, für Methylierung von Substraten verwendet worden.In the most preferred embodiment, frozen and thawed or disrupted recombinant cells overexperimating SAM-dependent methyltransferases have been used for methylation of substrates.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Kit zum Transfer einer Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe auf ein Substrat umfassend eine S-Adenosyl-L-methionin (SAM)-abhängige Methyltransferase und ein alkyliertes Sulfoniumsalz mit der allgemeinen Formel (I) 1 © R1 _ Θ . R R J x (I) oder Sulfoxomiumsalz mit der allgemeinen Formel (II) R1 i r2-s=oAnother aspect of the present invention relates to a kit for transferring an alkyl, alkenyl or alkynyl group to a substrate comprising an S-adenosyl-L-methionine (SAM) -dependent methyltransferase and an alkylated sulfonium salt having the general formula (I) 1 © R1 _ Θ. R R J x (I) or sulfoxomium salt having the general formula (II) R 1 i r 2 -s = o

Θ X ί wobei R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe umfassend 1 bis 10 Kohlenstoffatome ist. Die vorliegende Erfindung ist weiterhin mit folgenden Figuren und Beispielen illustriert, jedoch ohne auf diese eingeschränkt zu sein.ΘXί wherein R1, R2 and R3 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl and alkynyl group comprising 1 to 10 carbon atoms. The present invention is further illustrated with the following figures and examples, but without being limited thereto.

Figur 1 zeigt S-Adenosyl-L-methionin (SAM), S-Adenosyl-L-homocystein (SAH) und SAM-Analogen. Es ist gezeigt worden, dass DNA-Methyltransferasen auch nicht natürliche Cofaktoren (SAM-Analogen) akzeptieren und sequenzspezifische DNA-Alkylierung wurde bei Verwendung von S-Adenosyl-L- + * 4 * · · · · ♦ * ♦ 9 I « ·»·· » ♦ · * « • · « · « · *· f » * y · · « · ♦ · * * · « homocystein-Derivaten beobachtet. In allen bekannten und publizierten Ergebnissen bleibt der Adenosylteil des Cofaktors unangetastet und kann mit dem Enzym in Wechselwirkung treten.Figure 1 shows S-adenosyl-L-methionine (SAM), S-adenosyl-L-homocysteine (SAH) and SAM analogues. DNA methyltransferases have also been shown to accept non-natural cofactors (SAM analogues) and sequence-specific DNA alkylation has been demonstrated using S-adenosyl L- + * 4 * ····· ♦ * ♦ 9 I «·» . In all known and published results, the adenosyl part of the cofactor remains untouched and can interact with the enzyme.

Figur 2 zeigt schwefelhaltige Salze, die als mögliche Methyldonoren für CouO und NovO getestet wurden. Trimethylsulfonium 1 und Trimethylsulfoxoniurn 2 wurden als lodide eingesetzt, Methioninmethylsulfonium 3 als Chlorid.Figure 2 shows sulfur containing salts tested as possible methyl donors for CouO and NovO. Trimethylsulfonium 1 and Trimethylsulfoxoniurn 2 were used as iodides, Methioninmethylsulfonium 3 as chloride.

Figur 3 zeigt die Synthese der Substrate für CouO und NovO: a) Ac20 (Essigsäureanhydrid), Pyridin, DMAP (4-Dimethyiaminopyridin), Raumtemperatur (rt), 24h, 93%. b) SOCI2, CH2CI2, Rückfluss, 5h. c) KOH, MeOH, rt, 3h, 73%. d) Et3N, MgCI2, THF, 2h bei 0°C, 16h bei rt, 73%. e) wässr. NaOH, MeOH, rt, 16h, 92%. f) IN HCl, MeOH, rt, 24h, 67%. g) Pyrrol-2-carbonsäure, PyBOP ((Benzotriazol-1-yloxy)tripyrrolidinophosphoniumhexafluorophosphate), NMM (N-Methylmorpholin), DMF, rt, Ar-Atmosphäre, 48h, 78%. h) PhCOCI, Pyridin, DMF, rt, 24h. ί) 3N NaOH/MeOH 1:1, rt, 72h. (h+i > 99%).Figure 3 shows the synthesis of the substrates for CouO and NovO: a) Ac 2 O (acetic anhydride), pyridine, DMAP (4-dimethylaminopyridine), room temperature (rt), 24h, 93%. b) SOCl 2, CH 2 Cl 2, reflux, 5h. c) KOH, MeOH, rt, 3h, 73%. d) Et3N, MgCl2, THF, 2h at 0 ° C, 16h at rt, 73%. e) aq. NaOH, MeOH, rt, 16h, 92%. f) IN HCl, MeOH, rt, 24h, 67%. g) Pyrrole-2-carboxylic acid, PyBOP ((benzotriazol-1-yloxy) tripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate), NMM (N-methylmorpholine), DMF, rt, Ar atmosphere, 48h, 78%. h) PhCOCl, pyridine, DMF, rt, 24h. ί) 3N NaOH / MeOH 1: 1, rt, 72h. (h + i> 99%).

Figur 4 zeigt die Methylierung von Coumarinbenzamid 4a katalysiert durch CouO bei unterschiedlichen Konzentrationen der Sulfonrum- und Sulfoxoniumsalze. Me3S Trimethylsulfoniumiodid; Me3S=0 Trimethylsulfoxoniumiodid; MeMet DL-MethioninmethylsulfoniumchloridFigure 4 shows the methylation of coumarin benzamide 4a catalyzed by CouO at different concentrations of the sulfonium and sulfoxonium salts. Me3S trimethylsulfonium iodide; Me3S = 0 trimethylsulfoxonium iodide; MeMet DL-methionine methylsulfonium chloride

Figur 5 zeigt die Methylierung von Coumarinbenzamid 4a katalysiert durch NovO bei unterschiedlichen Konzentrationen derSulfonium- und Sulfoxoniumsalze. Me3S Trimethylsulfoniumiodid; Me3S=0 Trimethylsulfoxoniumiodid; MeMet DL-MethioninmethylsulfoniumchloridFigure 5 shows the methylation of coumarin benzamide 4a catalyzed by NovO at different concentrations of the sulfonium and sulfoxonium salts. Me3S trimethylsulfonium iodide; Me3S = 0 trimethylsulfoxonium iodide; MeMet DL-methionine methylsulfonium chloride

Figur 6 zeigt den Einfluss des Zusatzes von SAH zu den Reaktionsmischungen. Konzentrationen an Me3S+f und Me3SO*V sind jeweils 25 mM, Konzentration an Methioninmethylsulfoniumchlorid ist 100 mM. Me3S Trimethylsulfoniumiodid; Me3S=0 Trimethylsulfoxoniumiodid; MeMet DL-MethioninmethylsulfoniumchloridFigure 6 shows the influence of the addition of SAH to the reaction mixtures. Concentrations of Me3S + f and Me3SO * V are each 25 mM, concentration of methionine methyl sulfonium chloride is 100 mM. Me3S trimethylsulfonium iodide; Me3S = 0 trimethylsulfoxonium iodide; MeMet DL-methionine methylsulfonium chloride

BeispieleExamples

Zwei S-Adenosyl-L-methionin (SAM)-abhängige C-Methyltransferasen aus Streptomyces rishiriensis (CouO) und Streptomyces spheroides (NovO) wurden geklont und in E. coli überexprimiert. Die Methyltransferasen CouO und NovO sind an der Biosynthese der Aminocoumarinantibiotika Coumermycin Al in Streptomyces rishiriensis und Novobiocin in Streptomyces spheroides, beteiligt.Two S-adenosyl-L-methionine (SAM) -dependent C-methyltransferases from Streptomyces rishiriensis (CouO) and Streptomyces spheroides (NovO) were cloned and overexpressed in E. coli. The methyltransferases CouO and NovO are involved in the biosynthesis of the aminocoumarin antibiotics coumermycin Al in Streptomyces rishiriensis and novobiocin in Streptomyces spheroides.

Aminocoumarine bilden einen Teil der Antibiotikamoleküle, die in den bereits vorhin erwähnten Stämmen produziert werden. Der Aminocoumarinteil ist das Substrat für den Methyltransfer vom natürlichen Cofaktor SAM. 8 ·· ··» ι *·· · * · « fe · I » · · * • « « f I · * · «·Aminocoumarins form part of the antibiotic molecules that are produced in the previously mentioned strains. The aminocoumarin part is the substrate for methyl transfer from the natural cofactor SAM. 8 ·· ·· »ι * ···

Die SAM-abhängige Methyltransferase, die an der Biosynthese des Antibiotikums Novobiocin beteiligt ist, wurde 1960 entdeckt. Der gesamte Gen-Cluster zur Biosynthese von Coumermycin Al in Streptomyces rishiriensis und das Gen CouO, das für die Methyltransferase kodiert, sind bereits intensiv untersucht worden, ebenfalls der Gen-Cluster der Novobiocinsynthese in Streptomyces spheroides. Diese Methyltransferasen katalysieren den Transfer des Methylrestes vom SAM selektiv auf die Position 8 des Coumarinringes. Hier wurden zum ersten Mal Methylsulfonium- und Methylsulfoxoniumsalze (Figur 2) gezeigt, die sich in einer von SAM-abhängigen Methyltransferase katalysierten Methylierung als vorteilhaft erwiesen. L Experimenteller Teil 1.1. Materialien 1.1.1. Klonierung und Expression Für die Klonierung und der heterologen Expression der Methyltransferasen-kodierenden Gene NovO und CouO wurde das genomische DNA der Stämme Streptomyces spheroides (DSMZ 40292) und Streptomyces rishiriensis (DSMZ 40489) entsprechend des Protokolls von Kieser et al. (Practical Streptomyces Genetics (Eds.: T. Kieser, et al.), The John Innes Foundation, Norwich, 2000) isoliert.SAM-dependent methyltransferase, involved in the biosynthesis of the antibiotic novobiocin, was discovered in 1960. The entire gene cluster for the biosynthesis of coumermycin Al in Streptomyces rishiriensis and the gene CouO, which codes for the methyltransferase, have already been extensively studied, likewise the gene cluster of novobiocin synthesis in Streptomyces spheroides. These methyltransferases catalyze the transfer of the methyl residue from SAM selectively to position 8 of the coumarin ring. Here, methylsulfonium and methylsulfoxonium salts (FIG. 2) were shown for the first time, which proved to be advantageous in a methylation catalyzed by SAM-dependent methyltransferase. L Experimental Part 1.1. Materials 1.1.1. Cloning and Expression For the cloning and heterologous expression of the methyltransferase-encoding genes NovO and CouO, the genomic DNA of the strains Streptomyces spheroides (DSMZ 40292) and Streptomyces rishiriensis (DSMZ 40489) was determined according to the protocol of Kieser et al. (Practical Streptomyces Genetics (Eds .: T. Kieser, et al.), The John Innes Foundation, Norwich, 2000).

Die Gene wurden nach Standard PCR-Konditionen amplifiziert, wobei der Vorwärtsprimer 5'-AATCTGCATATGAAGATTGAACCGATTAC-3' und der Rückwärtsprimer 5'- TAGGTAAAGC lTTCAGGCAGCGGCCCGACGGG-3' verwendet wurden. Diese Primer führten jeweils die Restriktionsstellen Ndel und Hindill (siehe unterstrichenen Teil des Primers) für die anschließende Klonierung in den Expressionsvektor pET26b(+) ein. Die PCR-Produkte wurden am Gel gereinigt, mit Ndel und Hindill verdaut und in den linearisierten pET26b(+)-Vektor ligiert. Die Verwendung dieser Primer für beide Gene hatte zwei Aminosäureaustausche im Falle von NovO (A5P und S223C) zur Folge.The genes were amplified according to standard PCR conditions using the forward primer 5'-AATCTGCATATGAAGATTGAACCGATTAC-3 'and the reverse primer 5'-TAGGTAAAGC lTTCAGGCAGCGGCCCGACGGG-3'. These primers each introduced the restriction sites Ndel and Hindill (see underlined part of the primer) for subsequent cloning into the expression vector pET26b (+). The PCR products were gel purified, digested with Ndel and HindIII, and ligated into the linearized pET26b (+) vector. The use of these primers for both genes resulted in two amino acid changes in the case of NovO (A5P and S223C).

Die Expressionskonstrukte pET26b(+)-CouO und pET26b(+)-NovO wurden jeweils in elektrokompetente E. coli BL21Gold(DE3)-Zellen zwecks Proteinexpression transformiert. Transformanten mit den gewünschten Konstrukten wurden bei 30°C in LB Medium, das mit 40 pg/ml Kanamycin ergänzt wurde, zu einer OD600 von 0,8 kultiviert. Anschließend wurde die Temperatur auf 25°C herabgesetzt und mit 100 mM Endkonzentration an Isopropyl-D-thiogalactopyranosid (IPTG) induziert. Das Wachstum wurde für 16h bei 25°C fortgesetzt. Die Zellen wurden durch Zentrifugieren (10 Minuten bei 4000 xg) geerntet, in Puffer A (50 mM Na-phosphatpuffer pH 7 (6,5 für NovO) resuspendiert und durch Ultraschall für 6 Minuten aufgeschlossen. Die unlöslichen Zellbruchstücke wurden durch Zentrifugieren (60 Minuten bei • 4 * ·· * * · · * * V I · «·*« I *44 · « «« ·« * * * 1 · * 0 · *· * * · · * · * 50000 xg) abgetrennt und entfernt. Der Überstand wurde über SDS-PAGE analysiert und für enzymatische Umsetzungen bei 4°C gelagert. Der unlösliche Zellkuchen wurde in Puffer A resuspendiert und ebenfalls am SDS-PAGE analysiert. 1,1.2. Synthese von Aminocoumarin-Modellsubstraten 2.4- DiacetoxybenzoesöureThe expression constructs pET26b (+) - CouO and pET26b (+) - NovO were each transformed into electrocompetent E. coli BL21Gold (DE3) cells for protein expression. Transformants with the desired constructs were cultured at 30 ° C in LB medium supplemented with 40 pg / ml kanamycin to an OD600 of 0.8. Subsequently, the temperature was lowered to 25 ° C and induced with 100 mM final concentration of isopropyl D-thiogalactopyranoside (IPTG). Growth continued for 16h at 25 ° C. Cells were harvested by centrifugation (10 minutes at 4000 xg), resuspended in Buffer A (50 mM Na phosphate buffer pH 7 (6.5 for NovO) and disrupted by sonication for 6 minutes.) The insoluble cell debris were removed by centrifugation (60 minutes at • 4 * ·· * * · · * * VI · «* *« * * * * «« «*« * * * 1 * * 0 * * * * * · * * * * 50000 xg) are separated and removed The supernatant was analyzed by SDS-PAGE and stored for enzymatic reactions at 4 ° C. The insoluble cell cake was resuspended in buffer A and also analyzed on SDS-PAGE

Unter Rühren und lichtgeschützt wurde zu einer Lösung von 5,0 g 2,4-Dihydroxybenzoesäure (32,4 mmol, 1 Eq.) in 30 mL Pyridin, 15,3 mL Essigsäureanhydrid (16,6 g, 162 mmol, 5 Eq.) und 0,40 g DMAP (3,24 mmol, 0,1 Eq.) zugesetzt. Nach 24h wurde Eis zur Reaktionslösung zugesetzt. Mit wässrigem 3N HCl wurde die Lösung angesäuert. Die resultierende Suspension wurde 3x mit Essigsäureethylester extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden einmal mit gesättigter NaCl-Lösung gewaschen und anschließend mit wasserfreiem Na2S04 getrocknet. Die Lösung wurde auf ca. 15 mL aufkonzentriert und durch Stehenlassen kristallisierte das Produkt aus. Das abfiltrierte Produkt wurde über CaCI2 getrocknet. Eine zweite Produktcharge fiel aus der Mutterlauge aus. Insgesamt wurden 7,2 g (93%) creme-weiße Kristalle gesammelt. *H NMR (300MHz, DMSO-d6) δ ppm: 13,12 (br, 1H, -COOH), 7,98 (d, J = 8,6Hz, 1H, -CHar-}, 7,18 (dd, J1 = 8,6, J2 = 2,3Hz, 1H, - CHar-), 7,09 (d, J = 2,2Hz, 1H, -CHar-), 2,29 (s, 3H, -CH3), 2,25 (s, 3H, -CH3). 13C (75MHz) δ ppm: 169,0,168,6, 165,0, 154,0, 151,1, 132,5,121,6,119,7,117,6, 20,8, 20,8. 2.4- Diacetoxybenzoylchlorid 2,0 g 2,4-Diacetoxybenzoesäure (8,4 mmol, 1 Eq.) wurde in 20 mL CH2CI2 gelöst. 12 mL SOCI2 (20 g, 165 mmol, 20 Eq.) wurde der gerührten Lösung zugesetzt. Die Mischung wurde für 5h auf Rückfluss erhitzt, danach wurden CH2CIZ und SOCI2 abdestilliert. Der resultierende braune Feststoff wurde für die nächste Stufe ohne weitere Charakterisierung eingesetzt. 2-(Tert-butoxycarbonylamino)-3-ethoxy~3-oxopropansäureWhile stirring and protected from light, to a solution of 5.0 g of 2,4-dihydroxybenzoic acid (32.4 mmol, 1 eq.) In 30 mL of pyridine, 15.3 mL of acetic anhydride (16.6 g, 162 mmol, 5 eq. ) and 0.40 g of DMAP (3.24 mmol, 0.1 eq.). After 24 hours, ice was added to the reaction solution. The solution was acidified with aqueous 3N HCl. The resulting suspension was extracted 3x with ethyl acetate. The combined organic phases were washed once with saturated NaCl solution and then dried with anhydrous Na 2 SO 4. The solution was concentrated to ca. 15 mL and the product crystallized on standing. The filtered product was dried over CaCl 2. A second batch of product precipitated from the mother liquor. In total, 7.2 g (93%) of cream-white crystals were collected. * H NMR (300MHz, DMSO-d6) δ ppm: 13.12 (br, 1H, -COOH), 7.98 (d, J = 8.6Hz, 1H, -CHar-}, 7.18 (dd, J1 = 8.6, J2 = 2.3Hz, 1H, - CHar-), 7.09 (d, J = 2.2Hz, 1H, -CHar-), 2.29 (s, 3H, -CH3), 2.25 (s, 3H, -CH3). 13C (75MHz) δ ppm: 169.0, 1668.6, 165.0, 154.0, 151.1, 132.5, 121.6, 119.7, 117.6, 20.8 , 20, 8, 2.4-diacetoxybenzoyl chloride 2.0 g 2,4-diacetoxybenzoic acid (8.4 mmol, 1 eq) was dissolved in 20 mL CH 2 Cl 2, 12 mL SOCl 2 (20 g, 165 mmol, 20 eq) became The mixture was refluxed for 5 h then CH2CIZ and SOCl2 were distilled off and the resulting brown solid was used for the next step without further characterization 2- (tert-butoxycarbonylamino) -3-ethoxy-3-oxopropanoic acid

Zu einer Suspension von 4,49 g KOH (80 mmol, 1 Eq.) in 100 mL EtOH wurde 20,4 mL Diethyl 2-(7ert-butyloxycarbonylamino)propandisäureester (22,0 g, 80 mmol, 1 Eq.) zugesetzt. Die Mischung wurde für 3h gerührt und anschließend ca. 90% des Lösungsmittels entfernt. 150 mL einer IM wässrigen NaHC03-Lösung wurde zugesetzt und 2x mit Ethylacetat gewaschen, um das nicht-reagierte Edukt zu entfernen. Die Lösung wurde auf 0aC gekühlt, mit KHS04 angesäuert und 3x mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden einmal mit gesättigter NaCl-Lösung gewaschen und über Na2S04 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter reduziertem Druck (Badtemperatur 20“C) abgezogen. Das verbleibende Öl wurde unter Vakuum getrocknet. Das Produkt ist ein weißes Pulver und betrug 14,45 g (73%). !H NMR (500MHz, CDCI3) δ ppm: 7,73 (d, J = 4,4Hz, 0,6H, -NH-), 5,65 (d, J = 6,8Hz, 0,4H, -NH-), 4,98 (d, J = 7,3Hz, 0,4H, -CH-), 4,77 (d, J = 4,9Hz, 0,6H, -CH-), 4,23-4,31 (m, 2H, -CH2-), 1,42 (s, 9H, 3 -CH3), 1,31 (t, J = 7,3Hz, 3H, -CH3). 13C (125MHz) δ ppm: 168,5, 166,9, 156,4, 83,0, 63,0, 58,9, 28,3, 14,3. 4-(2-(Tert-butoxycarbonylamino)-3-ethoxy-3-oxopropanoyl)-l,3~phenylendiacetat • « · ·· ·· ·· · · • φ· ♦ · · · * · · * * * I * *·#. « ♦ ίο·..* *..* *..* .·* *..* .:·.To a suspension of 4.49 g KOH (80 mmol, 1 eq.) In 100 mL EtOH was added 20.4 mL diethyl 2- (7-tert-butyloxycarbonylamino) propanedioic acid ester (22.0 g, 80 mmol, 1 eq.). The mixture was stirred for 3 h and then removed about 90% of the solvent. 150 mL of an aqueous NaHCO 3 solution was added and washed 2 × with ethyl acetate to remove the unreacted starting material. The solution was cooled to 0 ° C, acidified with KHSO4 and extracted 3x with ethyl acetate. The combined organic phases were washed once with saturated NaCl solution and dried over Na 2 SO 4. The solvent was removed under reduced pressure (bath temperature 20 "C). The remaining oil was dried under vacuum. The product is a white powder and was 14.45 g (73%). ! H NMR (500MHz, CDCl3) δ ppm: 7.73 (d, J = 4.4Hz, 0.6H, -NH-), 5.65 (d, J = 6.8Hz, 0.4H, -NH -), 4.98 (d, J = 7.3Hz, 0.4H, -CH-), 4.77 (d, J = 4.9Hz, 0.6H, -CH-), 4.23-4 , 31 (m, 2H, -CH2-), 1.42 (s, 9H, 3 -CH3), 1.31 (t, J = 7.3Hz, 3H, -CH3). 13C (125MHz) δ ppm: 168.5, 166.9, 156.4, 83.0, 63.0, 58.9, 28.3, 14.3. 4- (2- (tert-butoxycarbonylamino) -3-ethoxy-3-oxopropanoyl) -1,3-phenylenediacetate * * · #. «♦ ·ο · .. * * .. * * .. *. * * * .. *.:.

Zu einer eisgekühlten Lösung von 2-(Tert-butyloxycarbonylamino)-3-ethoxy-3-oxopropansäure (2,91 g, 11,8 mmol, 1,4 Eq.) in trockenem THE (30 mL) wurden 7,4 mLTriethylamin (5,36 g, 52,8 mmol, 6,3 Eq.) und 2,69 g MgCI2 (28,3 mmol, 3,4 Eq.) zugesetzt und die resultierende Suspension für 2h stark gerührt. Die Rohsubstanz 2,4-Diacetoxybenzoylchlorid (theoretische Menge 8,4 mmol, 1 Eq.) in 50 mL trockenem THE wurde der Lösung zugesetzt und die resultierende Suspension über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wurde mit gesättigter wässriger NHdCl-Lösung gequencht, bis sich eine klare Lösung bildete. Die Lösung wurde 3x mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Na2S04 getrocknet. Nach Abziehen des Lösungsmittels blieb 4,31 g (121%) eines dunkelbraunen Öls, welches ohne weitere Reinigung für die nächste Stufe eingesetzt wurde.To an ice-cooled solution of 2- (tert-butyloxycarbonylamino) -3-ethoxy-3-oxo-propanoic acid (2.91 g, 11.8 mmol, 1.4 eq.) In dry THE (30 mL) was added 7.4 mL of triethylamine ( 5.36 g, 52.8 mmol, 6.3 eq.) And 2.69 g MgCl 2 (28.3 mmol, 3.4 eq.) Were added and the resulting suspension stirred vigorously for 2 h. The crude substance 2,4-diacetoxybenzoyl chloride (theoretical amount 8.4 mmol, 1 eq.) In 50 mL dry THE was added to the solution and the resulting suspension was stirred overnight at room temperature. The reaction was quenched with saturated aqueous NHdCl solution until a clear solution formed. The solution was extracted 3x with ethyl acetate. The combined organic phases were dried over Na 2 SO 4. After removal of the solvent remained 4.31 g (121%) of a dark brown oil, which was used without further purification for the next stage.

Tert-butyl 4/7-dihydroxy-2-oxo-2H-chromen-3-ytcarbamat 4Tert-butyl 4/7 -dihydroxy-2-oxo-2H-chromen-3-ytcarbamate 4

Die Rohsubstanz 4-(2-(Tert-butyloxycarbonylamino)-3-ethoxy-3-oxopropanoyl)-l,3-phenylendiacetat (4,31 g) wurde in 24 mL MeOH gelöst und 30 mL 1,5 N NaOH zugesetzt. Die Lösung wurde für 3h bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde die Lösung mit 1 N HCl auf pH 3 angesäuert und 3x mit Essigsäureethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit gesättigter NaCI-Lösung gewaschen, über Na2SOd getrocknet und das Lösungsmittel unter Vakuum abgezogen.The crude substance 4- (2- (tert-butyloxycarbonylamino) -3-ethoxy-3-oxopropanoyl) -1,3-phenylene diacetate (4.31 g) was dissolved in 24 mL MeOH and 30 mL 1.5 N NaOH added. The solution was stirred for 3 h at room temperature. The solution was then acidified to pH 3 with 1 N HCl and extracted 3x with ethyl acetate. The combined organic phases were washed with saturated NaCl solution, dried over Na 2 SOd and the solvent removed under vacuum.

Das Rohprodukt wurde mittels Chromatographie gereinigt. Die Ausbeute betrug 1,24 g (50% über drei Stufen) eines orangen Feststoffes. ]H NMR (500MHz, DMSO-d6) δ ppm: 7,78 (s, 1H, -NH-), 7,64 (d, J = 8,8Hz, 1H, -CHar-), 6,77 (dd, J1 = 8,8, J2 = 2,0Hz, 1H, -CHar-), 6,66 (d, i = 2Hz, 1H, -CHar-), 1,40 (s, 9H, -CH3). 13C NMR (125MHz) δ ppm: 166,4, 161,9, 161,6, 155,4, 154,1, 125,7, 113,5, 108,.7, 102,5, 100,8, 79,3, 28,9. 3-Amino-4,7-dihydroxy-2H-chromen-2-on hydrochloridThe crude product was purified by chromatography. The yield was 1.24 g (50% over three steps) of an orange solid. ] H NMR (500MHz, DMSO-d6) δ ppm: 7.78 (s, 1H, -NH-), 7.64 (d, J = 8.8Hz, 1H, -CHar-), 6.77 (dd , J1 = 8.8, J2 = 2.0Hz, 1H, -CHar-), 6.66 (d, i = 2Hz, 1H, -CHar-), 1.40 (s, 9H, -CH3). 13C NMR (125MHz) δ ppm: 166.4, 161.9, 161.6, 155.4, 154.1, 125.7, 113.5, 108, .7, 102.5, 100.8, 79 , 3, 28.9. 3-amino-4,7-dihydroxy-2H-chromen-2-one hydrochloride

Zu einer gekühlten Lösung von 25 mL Et20 und 5 mL MeOH wurde vorsichtig 4,3 mL Acetylchlorid zugesetzt. Die saure Lösung wurde zu einer gekühlten und gerührten Lösung von 1,24 g tert-butyl 4,7-dihydroxy-2-oxo-2H-chromen-3-ylcarbamat in 25 mL Et20 und 5 mL MeOH (IN HCl in der Reaktionslösung) gegossen. Die Lösung wurde für weitere 24h bei Raumtemperatur gerührt. Der ausgefallene Niederschlag wurde gesammelt und getrocknet. Die Ausbeute betrug 0,52 g (53%) eines leicht braunen Feststoffes. *H NMR (500MHz, DMSO-d6) Ö ppm: 7,96 (d, J = 8,8Hz, 1H, -CHar ), 6,84 (dd, J1 = 8,8Hz, J2 = 2,0Hz, 1H, -CHar-), 6,75 (d, J = 2,0Hz, 1H, -CHar-). 13C NMR (125MHz) δ ppm: 162,7, 161,5, 160,4, 154,2, 126,4,113,9, 108,7, 103,0, 95,5. N-(4,7-Dibydroxy-2-oxo-2H-chromen-3-yl)benzamid 4aTo a cooled solution of 25 mL Et20 and 5 mL MeOH was carefully added 4.3 mL acetyl chloride. The acidic solution was added to a cooled and stirred solution of 1.24 g of tert-butyl 4,7-dihydroxy-2-oxo-2H-chromen-3-ylcarbamate in 25 mL Et 2 O and 5 mL MeOH (IN HCl in the reaction solution). cast. The solution was stirred for a further 24 h at room temperature. The precipitate was collected and dried. The yield was 0.52 g (53%) of a light brown solid. * H NMR (500MHz, DMSO-d6) O ppm: 7.96 (d, J = 8.8Hz, 1H, -CHar), 6.84 (dd, J1 = 8.8Hz, J2 = 2.0Hz, 1H , -CHar-), 6.75 (d, J = 2.0Hz, 1H, -CHar-). 13C NMR (125MHz) δ ppm: 162.7, 161.5, 160.4, 154.2, 126.4, 113.9, 108.7, 103.0, 95.5. N- (4,7-Dibydroxy-2-oxo-2H-chromen-3-yl) benzamide 4a

Zu einer gerührten Lösung von 200 mg 3-Amino-4,7-ihydroxy-2H-chromen-2-on hydrochlorid (0,87 mmol, 1 Eq.) in 10 mL Ethylacetat wurden 0,51 mL Benzoylchlorid (0,61 g, 4,4 mmol, 5 Eq.) und 1,22 mL Triethylamin (0,88 g, 8,7 mmol, 10 Eq.) zugesetzt. Die Suspension wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Der ausgefallene Niederschlag wurde abfiltriert und das Lösungsmittel einrotiert. Der verbliebene Feststoff wurde in 10 mL MeOH gelöst und 10 mL IN NaOH zugesetzt.To a stirred solution of 200 mg of 3-amino-4,7-ihydroxy-2H-chromen-2-one hydrochloride (0.87 mmol, 1 eq.) In 10 mL of ethyl acetate was added 0.51 mL of benzoyl chloride (0.61 g , 4.4 mmol, 5 eq.) And 1.22 mL triethylamine (0.88 g, 8.7 mmol, 10 eq.). The suspension was stirred at room temperature overnight. The precipitate was filtered off and the solvent evaporated. The remaining solid was dissolved in 10 mL MeOH and 10 mL IN NaOH added.

Die Reaktionslösung wurde für 24h gerührt, anschließend mit IN HCL auf pH 3 angesäuert und 3x mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit gesättigter NaCI-Lösung gewaschen, über Na2504getrocknet, Celite zugesetzt und das Lösungsmittel unter Vakuum abgezogen. Das feine braune Pulver wurde durch Chromatographie gereinigt, Die Ausbeute betrug 243 mg (94%) eines orangen Feststoffes. *H NMR (500MHz, DSM0-d6) δ ppm: 11,82 (s, 1H, -OH), 10,56 (s, 1H, -OH), 9,42 (s, 1H, -NH-), 8,00 (d, J = 7,3Hz, 2H, -CHar-), 7,72 (d, J = 8,8Hz, 1H, -CHar-), 7,58 (t, J = 7,3Hz, 1H, -CHar-), 7,51 (t, J = 7,6Hz, 2H, -CHar-), 6,83 (dd, J1 - 8,8Hz, J2 = 2,0Hz, 1H, -CHar-), 6,74 (d, J = 2,4Hz, 1H, -CHar-). 13C (125MHz) δ ppm: 166,6, 161,4, 160,8, 160,3, 153,5, 133,9, 131,6, 128,2, 128,0, 125,0, 113,0, 107,9, 101,9, 100,1. N-(4,7-D//7ycfroxy-2Oxo-2H-cf?romen-3-y/i)-lH-pyrro/-2-corf)oxom/d 4bThe reaction solution was stirred for 24 h, then acidified to pH 3 with IN HCl and extracted 3x with ethyl acetate. The combined organic phases were washed with saturated NaCl solution, dried over Na2504, celite added and the solvent removed under vacuum. The fine brown powder was purified by chromatography. The yield was 243 mg (94%) of an orange solid. * H NMR (500MHz, DSM0-d6) δ ppm: 11.82 (s, 1H, -OH), 10.56 (s, 1H, -OH), 9.42 (s, 1H, -NH-), 8.00 (d, J = 7.3Hz, 2H, -CHar-), 7.72 (d, J = 8.8Hz, 1H, -CHar-), 7.58 (t, J = 7.3Hz, 1H, -CHar-), 7.51 (t, J = 7.6Hz, 2H, -CHar-), 6.83 (dd, J1 - 8.8Hz, J2 = 2.0Hz, 1H, -CHar-) , 6.74 (d, J = 2.4Hz, 1H, -CHar-). 13C (125MHz) δ ppm: 166.6, 161.4, 160.8, 160.3, 153.5, 133.9, 131.6, 128.2, 128.0, 125.0, 113.0 , 107.9, 101.9, 100.1. N- (4,7-D // 7cycloxy-2Oxo-2H-cf-rom-3-y / i) -1H-pyrrole / -2-corf) oxom / d 4b

Eine Mischung aus 200 mg 3-Amino-4,7-dihydroxy-2H-chromen-2-on hydrochlorid (0,87 mmol, 1 Eq.), 97 mg ltf-pyrrole-2-carboxysäure (0,87 mmol, 1 Eq.), 454 mg (Benzotriazol-l-yloxy) Tripyrrolidinophosphoniumhexafluorophosphat (PyBOP) (0,87 mg, 1 Eq.) und 770 pL N-Methylmorpholin (707 mg, 7,0 mol, 8 Eq.) in 12 mL DMF wurde für 27h bei Raumtemperatur unter einer Argonatmosphäre gerührt. Weitere 227 mg PyBOP (0,44 mmol, 0,5 Eq.) wurden der Lösung zugesetzt und weitere 66h gerührt. Die Reaktionslösung wurde mit IN HCI-Lösung angesäuert und 3x mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden einmal mit gesättigter NaCI-Lösung gewaschen und über Na2S04 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt. Das resultierende braune Öl wurde in Ethylacetat aufgenommen. Es bildete sich eine Suspension. Der abfiltrierte Feststoff bildete das gewünschte Produkt. Aus der Mutterlauge wurde weiters einProdukt gewonnen und in Cyclohexan umkristallisiert. Das getrocknete Produkt ergab eine Ausbeute von 180 mg (72%) eines braunen Pulvers. ]H NMR (500MHz, DMSO-d6) δ ppm: 12,01 (br, 1H, -OH), 11,65 (s, 1H, -NH-) 10,57 (br, 1H, -OH), 9,30 (s, 1H, -NH-), 7,69 (d, J = 8,3Hz, 1H, -CHar-) 7,01 (s, 1H, CHpyrr ), 6,94 (s, 1H, -CHpyrr-), 6,81 (dd, J1 = 8,8, J2 = 2,0Hz, 1H, -CHar-), 6,71 (d, J = 2Hz, 1H, -CHar-), 6,15 (s, 1H, -CHpyrr-). 13C NMR (125Hz) δ ppm: 162,0, 161,6, 161,5, 160,3, 154,0,A mixture of 200 mg of 3-amino-4,7-dihydroxy-2H-chromen-2-one hydrochloride (0.87 mmol, 1 eq.), 97 mg of ltf-pyrrole-2-carboxy acid (0.87 mmol, 1 Eq.), 454 mg (benzotriazol-1-yloxy) tripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate (PyBOP) (0.87 mg, 1 eq.) And 770 μL N-methylmorpholine (707 mg, 7.0 mol, 8 eq.) In 12 mL DMF was stirred for 27 h at room temperature under argon atmosphere. An additional 227 mg of PyBOP (0.44 mmol, 0.5 eq.) Was added to the solution and stirred for a further 66 h. The reaction solution was acidified with IN HCl solution and extracted 3x with ethyl acetate. The combined organic phases were washed once with saturated NaCl solution and dried over Na 2 SO 4. The solvent was removed in vacuo. The resulting brown oil was taken up in ethyl acetate. It formed a suspension. The filtered solid formed the desired product. From the mother liquor, a product was further recovered and recrystallized in cyclohexane. The dried product gave a yield of 180 mg (72%) of a brown powder. ] H NMR (500MHz, DMSO-d6) δ ppm: 12.01 (br, 1H, -OH), 11.65 (s, 1H, -NH-) 10.57 (br, 1H, -OH), 9 , 30 (s, 1H, -NH-), 7.69 (d, J = 8.3Hz, 1H, -CHar-) 7.01 (s, 1H, CHpyrr), 6.94 (s, 1H, - CHpyrr-), 6.81 (dd, J1 = 8.8, J2 = 2.0Hz, 1H, -CHar-), 6.71 (d, J = 2Hz, 1H, -CHar-), 6.15 ( s, 1H, -CHpyrr-). 13C NMR (125Hz) δ ppm: 162.0, 161.6, 161.5, 160.3, 154.0,

1.1.3. Aktivitätsassay der Methyltransferase1.1.3. Activity assay of methyltransferase

Die enzymatische Umsetzung wurde entsprechend dem dargestellten Schema (Enzymatische Synthese von Alkylcoumarinderivaten) durchgeführt:The enzymatic conversion was carried out according to the scheme shown (enzymatic synthesis of alkyl coumarin derivatives):

OHOH

NovO oder CouO 4NovO or CouO 4

Puffer / DMSO 9:1 30°C,24hBuffer / DMSO 9: 1 30 ° C, 24h

OHOH

'3 Für die Aktivitätsuntersuchung wurden Modelsubstrate mit hoher Ähnlichkeit zu den natürlichen Substraten dieser Enzyme ausgewählt und synthetisiert (Figur 3). Die möglichen Methylquellen (Figur 2) wurden bezüglich ihrer Aktivität mit beiden Enzymen CouO und NovO getestet. Zu Beginn * * · * 12* der Untersuchungen betreffend alternativer Cofaktoren wurden Konzentrationen an Sulfoniumsalzen von 1 M gewählt, damit in einem ähnlichen Konzentrationsbereich gearbeitet wurde, der von der Arbeitsgruppe Klimasauskas berichtet worden war (siehe S. Klimasauskas et al., Nat. Chem. Biol. 5, 2009, 400-402). Diese Arbeitsgruppe konnte eine Hydroxyalkylierung zeigen, die durch DNA-Methyltransferase katalysiert wurde, dabei wurden Formaldehyd und Acetaldehyd als SAM-Substituenten mit einer 0,8 M Konzentration verwendet. Für die enzymatische Umsetzung wurden geerntete Zellen der rekombinanten E.coli verwendet, die lx im flüssigen Stickstoff gefroren und anschließend aufgetaut wurden. 0,1 g aufgebrochene Zellen per mL Puffer (100 mM Phosphatpuffer pH 6,5 für NovO und pH 7,0 für CouO) wurden für die Untersuchungen verwendet. Verschiedene Negativkontrollen wurden durchgeführt, um die chemische Produktbildung ausschließen zu können. Es wurde keine Produktbildung detektiert, wenn kein Enzym zugesetzt wurde oder vor dem Zusatz das Enzym thermisch inaktiviert wurde (Inaktivierung vor dem Gebrauch für 30 Minuten bei 85eC). Bei einer Konzentration von 1 M istTrimethylsulfoxoniumiodid nicht löslich, während Trimethylsulfoniumiodid und Methioninmethylsulfoniumchlorid bei dieser Konzentration vollständig gelöst sind. Der Umsatz betrug 5-20% (höchster Umsatz mit Verbindung 2). Der Einfluss der Konzentration der alternativen Cofaktoren auf den Umsatz wurde in weiteren Versuchen untersucht. Der Konzentrationsbereich wurde in zwei unabhängigen Versuchen von 2 mM bis 1 M untersucht. Die Ergebnisse sind in den Figuren 4 und 5 zusammengefasst.For the activity study, model substrates with high similarity to the natural substrates of these enzymes were selected and synthesized (FIG. 3). The possible methyl sources (Figure 2) were tested for activity with both CouO and NovO enzymes. At the beginning * * * * 12 * of the studies on alternative cofactors concentrations of sulfonium salts of 1 M were chosen to work in a similar concentration range reported by the working group Klimasauskas (see S. Klimasauskas et al., Nat. Chem Biol. 5, 2009, 400-402). This group was able to show a hydroxyalkylation catalyzed by DNA methyltransferase using formaldehyde and acetaldehyde as a SAM substituent at 0.8 M concentration. For the enzymatic conversion harvested cells of the recombinant E. coli were used, which were frozen in liquid nitrogen lx and then thawed. 0.1 g of disrupted cells per mL buffer (100 mM phosphate buffer pH 6.5 for NovO and pH 7.0 for CouO) were used for the investigations. Various negative controls were performed to exclude chemical product formation. No product formation was detected when no enzyme was added or prior to addition the enzyme was thermally inactivated (inactivation before use for 30 minutes at 85eC). At a concentration of 1M, trimethylsulfoxonium iodide is not soluble while trimethylsulfonium iodide and methionine methylsulfonium chloride are completely dissolved at that concentration. The conversion was 5-20% (highest conversion with compound 2). The influence of the concentration of alternative cofactors on the turnover was investigated in further experiments. The concentration range was examined in two independent experiments from 2 mM to 1 M. The results are summarized in FIGS. 4 and 5.

Die Reaktionen wurden in 0,2 mL Maßstab in einem Thermomixer bei 30eC und 1000 UpM für 24h durchgeführt. Die Lösungen enthielten 1 mM (mmolar) Substrat aus einer 10 mM Stocklösung in DM50 (Dimethylsulfoxid), 2 mM SAM (A7007 von Sigma) aus einer Stocklösung in 50 mM Phosphatpuffer (Positivkontrolle) oder die Sulfoniumsalze in unterschiedlichen Konzentrationen, 1 mg/mL BSA (Rinderserumalbumin A3294 von Sigma) und aufgebrochene Zellen, die die rekombinanten Proteine CouO bzw. NovO enthielten. Die Reaktion wurde durch Aufheizen der Reaktionsgefäße auf 85°C für 15 Minuten abgestoppt. Anschließend wurden die Reaktionsgefäße für 15 Minuten in den Kühlschrank gestellt. Danach wurden die Mischungen bei 14000 UpM für 15 Minuten zentrifugiert. 3 pL der wässrigen Lösung wurden ohne weitere Verdünnung in die HPLC eingespritzt. Diese Screening wurde 3x wiederholt. Die Analyse erfolgte auf einem 1200 Agilent HPLC-System ausgerüstet mit Autosampler, Multiwave-UV- und SingleQuad MS-Detektor. Die M$-Signale wurden im Scan und SIM ESI-positiv Modus gesammelt. Eine 100 x 2 mm Chromolith® Performance RP-18e Säule der Firma Merck wurde verwendet. Das Eluent bestand aus 10 mM Ammoniumacetat-Puffer pH 5,5 und Acetonitril 95:5 bzw. 96:4. Der Fluss betrug 0,7 mL/min bei 40°C Säulentemperatur. Rf-Werte sind: 4a: 2,3 Minuten; 8-Methyl-4a: 4,9 MinutenThe reactions were carried out in 0.2 mL scale in a thermomixer at 30eC and 1000 rpm for 24 h. The solutions contained 1 mM (mmolar) substrate of a 10 mM stock solution in DM50 (dimethyl sulfoxide), 2 mM SAM (A7007 from Sigma) from stock solution in 50 mM phosphate buffer (positive control) or the sulfonium salts at various concentrations, 1 mg / mL BSA (Bovine serum albumin A3294 from Sigma) and disrupted cells containing the recombinant proteins CouO and NovO, respectively. The reaction was stopped by heating the reaction vessels to 85 ° C for 15 minutes. Subsequently, the reaction vessels were placed in the refrigerator for 15 minutes. Thereafter, the mixtures were centrifuged at 14,000 rpm for 15 minutes. 3 μl of the aqueous solution were injected into the HPLC without further dilution. This screening was repeated 3 times. The analysis was performed on a 1200 Agilent HPLC system equipped with autosampler, Multiwave UV and SingleQuad MS detector. The M $ signals were collected in Scan and SIM ESI positive mode. A 100 x 2 mm Chromolith® Performance RP-18e column from Merck was used. The eluent consisted of 10 mM ammonium acetate buffer pH 5.5 and acetonitrile 95: 5 and 96: 4, respectively. The flow was 0.7 mL / min at 40 ° C column temperature. Rf values are: 4a: 2.3 minutes; 8-methyl-4a: 4.9 minutes

Um zu untersuchen, ob die Methyldonoren über die Methylierung von SAH, SAM rezyklieren, wurden Experimente mit zwei unterschiedlichen SAH-Konzentrationen durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Figur 6 dargestellt. 2. Ergebnisse und SchlussfolgerungenTo investigate whether the methyl donors recycle via the methylation of SAH, SAM, experiments with two different SAH concentrations were performed. The results are shown in FIG. 2. Results and conclusions

Zwei SAM-abhängige Methyltransferasen CouO und NovO sind entdeckt worden, die überraschenderweise alternative Alkyldonoren als Cofaktoren für Methylierungen akzeptieren. Ein einziges Produkt wurde gebildet, obwohl eine sehr große Menge des Methylierungsreagenzes verwendet wurde, welche billig, kommerziell erhältlich und ungiftig ist. Bei den alternativen Cofaktoren handelt es sich um Trimethylsulfoniumhalogenid, Trimethylsulfoxoniumhalogenid und Dl-Methioninmethylsulfoniumhalogenid.Two SAM-dependent methyltransferases CouO and NovO have been discovered that surprisingly accept alternative alkyl donors as cofactors for methylation. A single product was formed, although a very large amount of the methylating reagent was used, which is cheap, commercially available and non-toxic. The alternative cofactors are trimethylsulfonium halide, trimethylsulfoxonium halide and Dl-methionine methylsulfonium halide.

Dem Verlauf des Umsatzes zufolge liefert DL-Methioninmethylsulfoniumhalogenid ein anderes Verhalten als die zwei anderen alternativen Cofaktoren. Verbindung 3 hat ein Konzentrationsoptimum von ca, 100 mM für beide Enzyme und ist höher als die beiden anderen Verbindungen (Figur 4 und 5). Ebenso zeigt Verbindung 3 den höchsten Umsatz mit beiden Enzymen im Vergleich zu den anderen zwei Verbindungen. Für die Salze 1 und 2 zeigt eine Konzentration von 25 mM die besten Ergebnisse. Sehr hohe Konzentrationen an Sulfonium- bzw. Sulfoxoniumsalzen scheinen die Enzyme zu inhibieren.In terms of turnover, DL-methionine-methylsulfonium halide behaves differently than the other two alternative cofactors. Compound 3 has an optimum concentration of about 100 mM for both enzymes and is higher than the other two compounds (FIGS. 4 and 5). Similarly, compound 3 shows the highest conversion of both enzymes compared to the other two compounds. For salts 1 and 2, a concentration of 25 mM shows the best results. Very high concentrations of sulfonium or sulfoxonium salts seem to inhibit the enzymes.

Eine starke Hintergrundreaktion wurde gefunden. Bei der Verwendung von aufgebrochenen Zellen konnte auch ohne Methyldonorzusatz Produktbildung festgestellt werden. Dennoch, der Zusatz von einer der drei Methyldonoren erhöht den Umsatz im Vergleich zu den Versuchen ohne Zusatz von alternativen Methyldonoren. Im Moment ist der Reaktionsmechanismus dieser „alternativen Cofaktoren" nicht geklärt. Ob die Methylgruppe direkt vom alternativen Cofaktor zum Substrat transportiert wird oder ob eine Transmethylierung vor der Substratmethylierung stattfindet, ist Gegenstand weiterer Untersuchungen.A strong background reaction was found. When broken cells were used, product formation could be detected even without added methyl donor. Nevertheless, the addition of one of the three methyl donors increases the conversion compared to the experiments without the addition of alternative methyl donors. At the moment, the reaction mechanism of these "alternative cofactors" is not clarified. Whether the methyl group is transported directly from the alternative cofactor to the substrate or whether a transmethylation takes place before substrate methylation is the subject of further investigations.

Die Alkyltransferaseaktivität von CouO und NovO zeigt den ersten Fall einer enzymkatalysierten Friedel-Crafts-Reaktion. Diese S-Adenosyl-L-methionin (SAM)-abhängigen Methyltransferasen sind in der Lage, „nicht-natürliche" Cofaktoren (alkylierte SAH-Derivate} zu akzeptieren und den Alkylrest regioselektiv und mit hoher Ausbeute auf das aromatische System zu übertragen. Die Substratbreite dieser Enzyme ist breiter als zunächst erwartet wurde. Die Umsetzung von komplett unterschiedlichen Substraten als die natürlichen Substrate machen diese Enzyme zu attraktiven Katalysatoren für die organische Synthese. Für SAM, die natürliche Verbindung, wurden bereits Ansätze zur Steigerung der Produktion gemacht, worin die Stoffwechselwege verändert wurden. Pichia pastoris und Saccharomyces cerevisiae Mutanten sind generiert worden, die große SAM Mengen bis zu 13,5 g/L produzieren. Trotzdem haben Methyltransferasen als Enzyme zur C-C-Bindungsbildung den Zugang zur industriellen Biotechnologie noch nicht gefunden. Der Hauptgrund dafür ist der hohe Preis.The alkyltransferase activity of CouO and NovO shows the first case of an enzyme-catalyzed Friedel-Crafts reaction. These S-adenosyl-L-methionine (SAM) -dependent methyltransferases are able to be "non-natural". To accept cofactors (alkylated SAH derivatives) and to transfer the alkyl moiety to the aromatic system in a regioselective manner and with a high yield.The substrate scope of these enzymes is broader than previously expected.The implementation of completely different substrates than natural substrates makes these enzymes attractive Catalysts for Organic Synthesis For SAM, the natural compound, approaches to increasing the production of metabolic pathways have already been made: Pichia pastoris and Saccharomyces cerevisiae mutants have been generated, with large SAM levels up to 13.5 g / L Nevertheless, methyltransferases, as enzymes for CC bond formation, have not yet found access to industrial biotechnology, mainly because of the high price tag.

Die Verwendung von billigen und kommerziell erhältlichen Alkyldonoren könnte den Weg für die Verwendung von SAM-abhängigen Methyltransferasen zur selektiven Alkylierung ebnen. Um diese „Hochenergie"-Verbindung zu ersetzen, wurden einfache Alkylsulfoniumsalze in dieser Studie zum ersten Mal erfolgreich eingesetzt. Die spezifische Aktivität von diesen Methyltransferasen für nichtnatürliche Cofaktoren ist nicht so hoch wie für der natürliche Cofaktor SAM. Gleichzeitig steigert der Ersatz von SAM durch einfache Methyldonoren die Atomökonomie drastisch. Die Selektivität der 14- 14- ψ · * * ♦ *» ·The use of inexpensive and commercially available alkyl donors could pave the way for the use of SAM-dependent methyltransferases for selective alkylation. To replace this "high energy" compound, simple alkylsulfonium salts were used successfully for the first time in this study. The specific activity of these methyltransferases for unnatural cofactors is not as high as for the natural cofactor SAM. At the same time, replacing SAM with simple methyl donors drastically increases the atom economy. The selectivity of the 14- 14- ψ · * * ♦ * »·

Enzyme führt zur Vermeidung von Nebenprodukten. Die Verwendung von Enzymen als Katalysatoren bringt alte allgemeinen Vorteile von enzymatischen Umsetzungen, wie milde Reaktionsbedingungen und Abfallreduktion, mit sich. Die Alkylsulfoniumsalze sind billige, kommerziell-erhältliche und ungiftige Alkylierungsreagenzien.Enzymes leads to the avoidance of by-products. The use of enzymes as catalysts brings old general advantages of enzymatic reactions, such as mild reaction conditions and waste reduction, with it. The alkylsulfonium salts are inexpensive, commercially available and non-toxic alkylating reagents.

Jede S-Adenosyl-L-methionin (SAM)-abhängige Homocystein-S-Methyltransferase, die eine Methylgruppe von SAM auf Homocystein transferieren kann, kann verwendet werden, wie z.B. L-Homocystein-S-Methyltransferase, die von Shapiro und Stanley (Methods Enzymol. 17 Pt.B, Sulfur Amino acids, pp. 400-405 (1971)) und Shapiro (Biochim. Biophys. Acta. 29:405-9 (1958)) beschrieben wurde und noch mehr bevorzugt sind die SAM-abhängige Homocystein-S-Methyltransferasen aus E.coli (Thanbichler et al., J. Bacteriol., 181(2):662-5 (1999)) oder aus Saccharomyces cerevisiae (Shapiro et al., J. Biol. Chem., 239(5):1551-6 (1964) und Thomas et al., JBiol. Chem., 275(52):40718-24 (2000)).Any S-adenosyl-L-methionine (SAM) -dependent homocysteine S-methyltransferase which can transfer a methyl group from SAM to homocysteine can be used, e.g. L-homocysteine S-methyltransferase described by Shapiro and Stanley (Methods Enzymol 17 Pt.B, Sulfur Amino acids, pp. 400-405 (1971)) and Shapiro (Biochim Biophys Acta 29: 405-9 ( 1958)) and even more preferred are the SAM-dependent homocysteine S-methyltransferases from E. coli (Thanbichler et al., J. Bacteriol., 181 (2): 662-5 (1999)) or from Saccharomyces cerevisiae Chem., 239 (5): 1551-6 (1964) and Thomas et al., J. Biol. Chem., 275 (52): 40718-24 (2000)).

Claims (10)

Ansprüche: l.Verfahren zum Transfer einer Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe auf eine niedermolekulare Verbindung („small molecule") mit einemmukleophilen Zentrum umfassend den Schritt des Kontaktierens der Verbindung mit einer S-Adenosyl-L-methionin (SAM) abhängigen Methyltransferase in Anwesenheit eines alkylierten Sulfoniumsalzes mit der allgemeinen Formel (I) Ί© L R1 iClaims 1. A method of transferring an alkyl, alkenyl or alkynyl group to a small molecule having a nucleophilic center comprising the step of contacting the compound with an S-adenosyl-L-methionine (SAM) -dependent methyltransferase in Presence of an alkylated sulfonium salt having the general formula (I) Ί © L R1 i Θ X (i) oder eines alkylierten Sulfoxoniumsalzes mit der allgemeinen Formel (II) R1 , i R2-S = 0 R3 Θ Θ X (ID wobei X@ein organisches oder anorganisches Anion ist und R1, R2und R3 jeweils unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe umfassend 1 bis 10 Kohlenstoffatome ist.Θ X (i) or an alkylated sulfoxonium salt having the general formula (II) R 1, i R 2-S = O R 3 Θ Θ X (ID wherein X @ is an organic or inorganic anion and R 1, R 2 and R 3 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl and alkynyl group comprising 1 to 10 carbon atoms. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die substituierte oder unsubstituierte Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe 1 bis 8 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 7 Kohlenstoffatome, mehr bevorzugt 1 bis 3 Kohlenstoffatome, insbesondere 1 Kohlenstoffatom, umfasst.2. The method according to claim 1, characterized in that the substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl and alkynyl group 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 7 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, in particular 1 carbon atom. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe mit mindestens einer Carboxyl-, Carbonyl- und/oder Aminogruppe substituiert ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the alkyl, alkenyl and alkynyl group is substituted by at least one carboxyl, carbonyl and / or amino group. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkylgruppe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Methyl und 2-Aminobuttersäure.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the alkyl group is selected from the group consisting of methyl and 2-aminobutyric acid. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die niedermolekulare Verbindung ein aliphatisches oder aromatisches Substrat mit einer Moleküimasse kleiner als 1 kDa (1000 g/mol) ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the low molecular weight compound is an aliphatic or aromatic substrate having a molecular mass less than 1 kDa (1000 g / mol). 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aromatische Verbindung mindestens einen homozyklischen oder heterozyklischen aromatischen Ring umfasst.6. The method according to claim 5, characterized in that the aromatic compound comprises at least one homocyclic or heterocyclic aromatic ring. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die SAM-abhängige Methyltransferase eine Methyltransferase ist, die niedermolekulare Verbindungen methyliert.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the SAM-dependent methyltransferase is a methyltransferase which methylates low molecular weight compounds. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das organische oder anorganische Anion aus der Gruppe der Halogenide oder Sulfonate gewählt ist. • ft · ·· * *· ♦ · • φ φ « ·- * »t· · ft φ * · · * i6*··**··***·*8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the organic or inorganic anion is selected from the group of halides or sulfonates. • ft ··· * * ♦ · • φ φ «· - *» t · ft φ * · · * i6 * ·· ** ·· *** · * 9. Kit zum Transfer einer Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe auf ein Substrat umfassend eine S-Adenosyl-L-methionin (SAM)-abhängige Methyltransferase und ein alkyliertes Sulfoniumsalz mit der allgemeinen Formel (I) Ί © R1 i ,.SV „ R3 R2 Θ X (I) oder Sulfoxomiumsalz mit der allgemeinen Formel (II) R1 r2-s=o R3 Ί ©A kit for transferring an alkyl, alkenyl or alkynyl group to a substrate comprising an S-adenosyl-L-methionine (SAM) -dependent methyltransferase and an alkylated sulfonium salt having the general formula (I) Ί © R1 i, -SV " R3 R2 Θ X (I) or sulfoxomium salt having the general formula (II) R1 r2 -s = o R3 Ί © (II) f dadurch gekennzeichnet, dass R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander eine substituierte oder unsubstituierte Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppe umfassend 1 bis(II) f characterized in that R1, R2 and R3 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl and alkynyl group comprising 1 to 10 Kohlenstoffatome ist.10 carbon atoms.
ATA1254/2011A 2011-09-01 2011-09-01 MEDIUM AND METHOD OF ALKYLATION AT511856A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1254/2011A AT511856A1 (en) 2011-09-01 2011-09-01 MEDIUM AND METHOD OF ALKYLATION
PCT/AT2012/000228 WO2013029075A1 (en) 2011-09-01 2012-09-03 Means and method for alkylation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1254/2011A AT511856A1 (en) 2011-09-01 2011-09-01 MEDIUM AND METHOD OF ALKYLATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT511856A1 true AT511856A1 (en) 2013-03-15

Family

ID=46845556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA1254/2011A AT511856A1 (en) 2011-09-01 2011-09-01 MEDIUM AND METHOD OF ALKYLATION

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT511856A1 (en)
WO (1) WO2013029075A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106148430B (en) * 2015-04-02 2019-09-06 中国科学院大连化学物理研究所 A method for biocatalyzed hydrocarbylation of catechol compounds
CN106866804B (en) * 2015-12-11 2021-03-05 中国科学院植物研究所 CAM01 protein related to plant photosynthesis and encoding gene and application thereof
WO2020053196A1 (en) 2018-09-10 2020-03-19 Universität Basel Method for the biocatalytic alkylation of a substrate

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1712557A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-18 RWTH Aachen New s-adenosyl-L-methionine analogues with extended activated groups for transfer by methyltransferases
WO2009073560A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-11 The Regents Of The University Of California Industrial production of organic compounds using recombinant organisms expressing methyl halide transferase

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT5708B (en) * 2009-04-02 2011-01-25 Biotechnologijos Inst Derivatization of biomolecules by covalent coupling of non-cofactor compounds using methyltransferases

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1712557A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-18 RWTH Aachen New s-adenosyl-L-methionine analogues with extended activated groups for transfer by methyltransferases
WO2009073560A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-11 The Regents Of The University Of California Industrial production of organic compounds using recombinant organisms expressing methyl halide transferase

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CORBINO, K. A. et al. Evidence for a second class *
ISLAM, K. et al. EXPANDING COFACTOR REPERTOIRE OF *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013029075A1 (en) 2013-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stecher et al. Biocatalytic Friedel–Crafts Alkylation Using Non‐natural Cofactors
EP2414528B1 (en) Derivatization of biomolecules by covalent coupling of non-cofactor compounds using methyltransferases
EP2447365B1 (en) Use of solutions for cell-free protein synthesis and method of cell-free protein synthesis
Turos et al. Unsymmetric aryl–alkyl disulfide growth inhibitors of methicillin-resistant Staphylococcus aureus and Bacillus anthracis
Kumar et al. Efficient regioselective acylation of quercetin using Rhizopus oryzae lipase and its potential as antioxidant
AT511856A1 (en) MEDIUM AND METHOD OF ALKYLATION
Xie et al. pH-Rate profiles establish that polyketide synthase dehydratase domains utilize a single-base mechanism
Stojković et al. Radical SAM-mediated methylation of ribosomal RNA
Gadakh et al. 5′-(N-aminoacyl)-sulfonamido-5′-deoxyadenosine: Attempts for a stable alternative for aminoacyl-sulfamoyl adenosines as aaRS inhibitors
Kandula et al. Production, purification and characterization of an antimicrobial compound from marine Streptomyces coeruleorubidus BTSS-301
WO2014090246A1 (en) Agent and method for modifying the 5' cap of rna
Heberlig et al. Chemoenzymatic macrocycle synthesis using resorcylic acid lactone thioesterase domains
Tasnádi et al. Biocatalytic functionalization of hydroxyalkyl acrylates and phenoxyethanol via phosphorylation
DE60222390T2 (en) IMPROVED IN VITRO SYNTHESIS SYSTEM
Kore et al. Synthesis and application of 2′-fluoro-substituted cap analogs
EP3050971A1 (en) Process for the enzymatic production of 3,4-O-dimethylated cinnamic acids, 3,4-dimethoxyphenylethylamines and 4-O-methylated cinnamic acid amides
WO2021078935A1 (en) Culture media for mycoplasma
WO2021078938A1 (en) Culture media for mycoplasma
DE29800547U1 (en) 1-deoxy-D-xylose-5-phosphate synthase and effectors of 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase
Achatz et al. Desosamine in multicomponent reactions
Wessjohann et al. Methyltransferases in biocatalysis
Zhang et al. Reevaluation of the final steps in the biosynthesis of blasticidin S by Streptomyces griseochromogenes and identification of a novel self-resistance mechanism
Mikulı́k et al. Expression of proteins and protein kinase activity during germination of aerial spores of Streptomyces granaticolor
Mao et al. Formation of a free acyl adenylate during the activation of 2-propylpentanoic acid. Valproyl-AMP: a novel cellular metabolite of valproic acid.
EP3889251A1 (en) Culture media for mycoplasma

Legal Events

Date Code Title Description
REJ Rejection

Effective date: 20160515