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 Forscherteam der Universität Bremen untersucht Korallenbleiche
24.04.2017 | Universität Bremen

nachricht Feinste organische Partikel in der Atmosphäre sind häufiger glasartig als flüssige Öltröpfchen
21.04.2017 | Max-Planck-Institut für Chemie

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: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung