연세대학교 이과대학 화학과

일시: 2026년 6월 11일 (목) 오후 5시

장소: 과학관 B133호

초록: 

Bacterial secondary metabolites play a critical role in the primary defense against environmentalstress. While developing effective antibiotics against virulent carbapenem-resistant Acinetobacterbaumannii (CRAB), we identified biosynthesis gene clusters (BGC) responsible for aryl polyenes(APEs) biosynthesis only from clinically isolated CRABs. This cluster contains two β-ketosynthases(KS) and two distinctive acyl carrier proteins (ApeE and ApeF) within a series of open readingframes. We investigated the pivotal roles of these ACPs and their interaction with KS through NMR spectroscopy and molecular dynamics simulation. ApeE features a unique structural configuration,characterized by a glycine-rich loop, an unusually long α2α3-loop, and a specialized hydrophobicsurface pocket crucial for its initial benzoylation by benzoyl-ACP synthetase. Backbone dynamicsanalyses revealed significant conformational exchanges in these loops, promoting efficient chainflipping. Conversely, ApeF primarily functions in transferring malonyl groups by interacting with themalonyl-CoA transacylase involved in fatty acid synthesis (FAS) pathway. The dynamic interplaybetween ApeO-ApeC and the ACPs enhances the elongation of the rigid APE chain on ApeE via theback-transfer of APE intermediates to KS. These findings clarify the molecular mechanism of theAPE BGC and its metabolic crosstalk with FAS, informing strategies to develop antibiotics thattarget these biosynthetic enzymes and the bacterial membrane for treatment of CRAB infections.Additionally, guided by structure–activity relationships, we design peptide antibiotics that target theCRAB membrane and modulate TLR4-mediated inflammatory signaling; these molecules representpromising candidates for addressing CRAB-associated infections.