Das Vorkommen von Maytansin in Celastraceen: Ist die Biosynthese des Maytansins eine Stoffwechselleistung der Pflanze oder eines wurzelbürtigen Mikroorganismus?

Abstract

Individual plants belonging to the species Putterlickia verrucosa (Celastraceae) were collected from their natural habitat in South Africa and investigated for the presence of maytansinoids and maytansine, ansamycins of high cytotoxic activity. Maytansinoids (syn. ansamytocins) were detected in some but not all individual plants. Molecular biological analysis of the DNA from plants and a cell culture of Putterlickia verrucosa gave no evidence for the presence of the aminohydroxybenzoatesynthase gene which is unique to the biosynthesis of aminohydroxybenzoate, a precursor of ansamycins including maytansinoids. In contrast, observations indicate that this gene may be present in microbes of the rhizosphere of Putterlickia plants. We conclude that the roots of the Putterlickia plants may be associated with maytansinoid producing microorganisms.

Zusammenfassung

Im Rahmen der Chemotaxonomie werden Naturstoffe häufiig dazu benutzt, um Verwandtschaftsbeziehungen und gemeinsame evolutionäre Ursprünge von pflanzlichen Taxa zu untersuchen. Das Vorkommen gleicher oder ähnlicher pflanzlicher Naturstoffe in verschiedenen Taxa wird als Indiz für eine Verwandtschaft zwischen diesen Taxa gewertet (Hegnauer 1992). Es gibt jedoch auch Naturstoffe, die so weit in der Natur verbreitet sind, dass das Vorkommen identischer oder ähnlicher Naturstoffe nicht als ein Hinweis für eine Verwandtschaft zwischen zwei Taxa gewertet werden kann. Solche Naturstoffe sind die maytansinoiden Verbindungen (Fig. 1) (wie zum Beispiel Maytansin, Maytanbutin, Maytanprin, Maytansinol oder Ansamitocin), die in Höheren Pflanzen (Celastraceen, Euphorbiaceen und Rhamnaceen), Moosen (Lembophyllaceen, Thuidiaceen und Neckeraceen) sowie in Bakterien (Actinosynnema pretiosum) vorkommen (Reider und Roland 1984, Lancini 1986).