Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chemie, radikal anders

28.02.2012
Erst die Form fixieren, dann das überschüssige Material entfernen: Marburger Biochemiker haben einen neuartigen Mechanismus beschrieben, mit dem Bakterien eine ringähnliche Verbindung herstellen, die als Antibiotikum Verwendung findet.

Wie die Wissenschaftler herausfanden, entstehen zunächst Querverbindungen zwischen den gegenüber liegenden Seiten des kettenförmigen Moleküls. Erst danach werden die überstehenden Kettenglieder abgeschnitten, so dass sich auch die beiden Enden verbinden können. Die Ergebnisse können dazu beitragen, dass sich das fragliche Molekül künftig durch chemische Synthese produzieren lässt; bislang ist man hierbei auf den Einsatz von Enzymen angewiesen.


Von der Kette zum versteiften Ring: Biochemiker von der Philipps-Universität fanden ein Modell, mit dem sich die Erzeugung ungewöhnlicher Antibiotika erklären lässt (Erläuterungen im Text). (Abbildung: AG Marahiel)

Das Ringmolekül ist aus einer Kette von Aminosäuren zusammengesetzt und wird als Peptid bezeichnet. „Sactibiotics sind eine neuartige Klasse von ungewöhnlichen Peptid-Antibiotika“, erklärt Professor Dr. Mohamed A. Marahiel von der Philipps-Universität, der die aktuelle Veröffentlichung in der Online-Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „Nature Chemical Biology“ als Seniorautor 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“, führt der Marburger Hochschullehrer aus. „Um neuartige Peptidantibiotika 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 die aktuelle Studie, dass ein neu entdecktes Enzym für die Bildung der Brücken verantwortlich ist, genannt „AlbA“. Es gehört der Klasse der „Radical SAM Enzymen“ an, die Eisen-Schwefel-Kerne enthalten und dadurch in der Lage sind, ihre Zielverbindung „SAM“ (S-Adenosylmethionin) zu spalten; dabei entsteht ein so genanntes 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 der genannten 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“, fasst Marahiel die Bedeutung der Ergebnisse zusammen.

Originalveröffentlichung: Leif Flühe & al.: The radical SAM enzyme AlbA catalyzes thioether bond formation in subtilosin A. Nature Chemical Biology 2012, doi:10.1038/nchembio.798

Weitere Informationen:
Professor Dr. Mohamed A. Marahiel,
Fachgebiet Biochemie
Tel.: 06422 28-25722, Sekretariat: -25715
E-Mail: marahiel@staff.uni-marburg.de

Johannes Scholten | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-marburg.de
http://www.uni-marburg.de/fb15/ag-marahiel?language_sync=1

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften