28.02.2012 (fjh)
Einen neuartigen Mechanismus haben Marburger Forscher in der Online-Ausgabe des
Wissenschaftsmagazins "Nature Chemical Biology" beschrieben. Indem sie erst die Form fixieren und dann das überschüssige Material entfernen, stellen Bakterien eine ringähnliche Verbindung her, die als Antibiotikum Verwendung findet.
Wie die Wissenschaftler herausgefunden haben, entstehen zunächst Querverbindungen zwischen den gegenüber liegenden Seiten des kettenförmigen Moleküls. Erst danach werden die überstehenden Kettenglieder abgeschnitten, sodass sich auch die beiden Enden verbinden können.
Die Ergebnisse der Marburger Untersuchungsreihe können dazu beitragen, dass sich das fragliche Molekül künftig durch chemische Synthese produzieren lässt. Bislang ist man dabei auf den Einsatz von Enzymen angewiesen.
Das Ring-Molekül ist aus einer Kette von Aminosäuren zusammengesetzt. Es wird als "Peptid" bezeichnet.
"Sactibiotics sind eine neuartige Klasse von ungewöhnlichen Peptid-Antibiotika“, erklärte Prof. Dr. Mohamed A. Marahiel von der Philipps-Universität, der die aktuelle Veröffentlichung als Senior-Autor verantwortet.
Diese Peptide enthalten eine besonders stabile Brücke zwischen zwei gegenüber
liegenden Aminosäuren, die nicht durch die chemische Reaktion von Säuren gespalten werden kann.

"Dieses außergewöhnliche Strukturmotiv ist nicht mit den heutigen Methoden der organischen Chemie zu synthetisieren", führte der Marburger Hochschullehrer aus. "Um neuartige Peptid-Antibiotika künstlich zu erzeugen, ist es daher besonders wichtig, zu verstehen, wie die Natur diese molekularen Vorgänge ermöglicht."
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die stabilen Verknüpfungen im ersten Schritt der Biosynthese eingeführt werden. Des Weiteren zeigt ihre Studie, dass ein neu entdecktes Enzym für die Bildung der Brücken verantwortlich ist.
Dieses sogenannte "AlbA" gehört der Klasse der "Radical-SAM-Enzyme" an. Sie enthalten Eisen-Schwefel-Kerne.
Dadurch sind sie in der Lage, ihre Zielverbindung "S-Adenosylmethionin" (SAM) zu spalten. Dabei entsteht ein sogenanntes "Radikal "5-Deoxyadenosylradikal", das für die eigentliche Reaktion verantwortlich ist.
Indem die Marburger Forscher eine Wechselwirkung zwischen einem der enthaltenen Eisen-Schwefel-Kerne und dem Vorläufer des Ringmoleküls nachweisen konnten, ist es erstmals möglich geworden, einen Mechanismus vorzuschlagen, der die Bildung dieser Verknüpfungen erklärt. "Dieser Mechanismus ist einzigartig für die Entstehung solcher Brücken, da er auf der katalytischen Wirkung eines Radikals beruht, das am Ort der Reaktion entsteht", fasste Marahiel die Bedeutung der Ergebnisse zusammen.
pm: Philipps-Universität Marburg
Text 6841 groß anzeigen

www.marburgnews.de