RadH: A Versatile Halogenase for Integration into Synthetic Pathways

Flavin‐dependent halogenases are useful enzymes for providing halogenated molecules with improved biological activity, or intermediates for synthetic derivatization. We demonstrate how the fungal halogenase RadH can be used to regioselectively halogenate a range of bioactive aromatic scaffolds. Site‐directed mutagenesis of RadH was used to identify catalytic residues and provide insight into the mechanism of fungal halogenases. A high‐throughput fluorescence screen was also developed, which enabled a RadH mutant to be evolved with improved properties. Finally we demonstrate how biosynthetic genes from fungi, bacteria, and plants can be combined to encode a new pathway to generate a novel chlorinated coumarin “non‐natural” product in E. coli. Die pilzliche Halogenase RadH halogeniert regioselektiv eine Reihe biologisch aktiver Molekülgerüste. Strukturbasierte Mutagenese beleuchtet die Selektivität und den Mechanismus von RadH und verwandten Halogenasen. Ein Fluoreszenz‐Hochdurchsatzscreening ergab eine RadH‐Mutante mit verbesserter Aktivität, die mit anderen Enzymen aus unterschiedlichen Quellen in E. coli vereint wurde, um eine nichtnatürliche chlorierte Verbindung aufzubauen.