Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pharmaka aus der Kohlengrube?

07.02.2017

Neuartige mikrobielle Geldanamycin-Derivate und Cyclopentenon-Ansamycine aus stillgelegtem Bergwerk

Im Trüben fischen kann zuweilen interessante Resultate liefern: Im sauren Wasser einer stillgelegten Kohlengrube in Kentucky (USA) entdeckten Forscher zehn bisher unbekannte mikrobielle Naturprodukte einer Streptomyces-Art, die sie jetzt in der Zeitschrift Angewandte Chemie vorstellen: Strukturell ähneln sie Geldanamycin, einer für seine Antitumorwirkung bekannten Substanz. Vier enthalten einen Cyclopentenon-Ring, ein für diese Substanzklasse ungewöhnliches Strukturmotiv.


Axolotl-Schwanzregeneration wird in der Gegenwart von ausreichend Gdm ausgesetzt.

(c) Wiley-VCH

Das Team um Khaled A. Shaaban und Jon S. Thorson vom Center for Pharmaceutical Research and Innovation der Universität von Kentucky (Lexington, USA) ist Teil einer breit angelegten neuen Initiative, die sich auf Bergbau-Umgebungen in der Appalachen-Region von Kentucky konzentriert. Ziel ist die Suche nach neuen Organismen, die bisher nicht bekannte Metaboliten produzieren – potenzielle neue Ausgangspunkte für die Wirkstoff-Entwicklung.

Im sauren Bergbauwasser der stillgelegten unterirdischen Rock-Creek-Kohlengrube im McCreary County fand das Team jetzt zehn bisher nicht bekannte Metabolite einer Streptomyces-Spezies. Es handelt sich um Verbindungen aus der Klasse der Ansamycine. Gemein ist Ansamycinen ein aromatisches Ringsystem, das durch eine lange aliphatische Kette überbrückt ist.

Als Geldanamycin (Gdm) wird eine Verbindung bezeichnet, deren aromatischer Ring aus einer Chinon-Gruppe besteht, d.h. einem Kohlenstoff-Sechsring mit zwei Doppelbindungen und zwei über eine Doppelbindung gebundenen Sauerstoffatomen. Gdm inhibiert das Heat-Shock-Protein 90 (Hsp 90), ein für Zellen überlebenswichtiges Protein. Verschiedene Gdm-Analoga sind als Antitumor-Wirkstoffe im klinischen Gebrauch.

Die Charakterisierung der neuen Verbindungen ergab, dass sechs bisher unbekannte Geldanamycin-Varianten sind. Vier weitere sind Ansamycine eines neuartigen Typus: Statt des aromatischen Rings enthalten sie eine Cyclopentenon-Gruppe, also einen Kohlenstoff-Fünfring mit einer Doppelbindung und einem über eine Doppelbindung gebundenen Sauerstoff. Nach dem County ihrer Herkunft wurden sie „McCrearamycine“ getauft.

Die Forscher spekulieren, dass Gdms Vorläuferverbindungen der McCrearamycine sein könnten. Versuche mit Gdms und Modellsubstanzen ergaben, dass sich deren Chinongruppe leicht über eine Benzilsäure-Umlagerung in ein Cyclopentenon umwandeln lässt. Dies könnte eine neue synthetische Route für die Herstellung von Cyclopentenon-Derivaten sein.

Die neuen Verbindungen sowie drei bekannte Gdm-Derivate wurden auf ihre Hsp-90-Inhibierung sowie Cytotoxizität gegen eine Krebszelllinie getestet. Beides korrelierte dabei nicht in allen Fällen. Offenbar führen kleine strukturelle Varianten zu Unterschieden bei der Aufnahme in die Zellen und/oder unterschiedlichen Cytotoxizitäts-Mechanismen. Dies gilt es mit Blick auf die Wirkstoffentwicklung genauer zu erforschen.

In Zusammenarbeit mit S. Randall Voss und dem Ambystoma Genetic Stock Center der Universität von Kentucky validierten die Forscher zudem einen neuen Test für die Aktivität von Hsp 90: Axolotl (mexikanische Schwanzlurche) sind in der Lage, verletzte Gliedmaßen zu regenerieren, dabei spielt Hsp 90 eine wichtige Rolle. In Gegenwart von Gdm in mäßiger Dosis konnten Axolotl-Embryos amputierte Schwänze nicht regenerieren. Hohe Dosen verursachten zudem Entwicklungsstörungen. Gdm ist also geeignet, um die Rolle von Hsp 90 bei Regenerationsvorgängen im Axolotl zu untersuchen, und der Test ist für die Suche nach Hsp-90-Modulatoren geeignet.

Angewandte Chemie: Presseinfo 03/2017

Autor: Jon S. Thorson, University of Kentucky (USA), http://pharmacy.uky.edu/faculty/jth238/Jon-Thorson

Link zum Originalbeitrag: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201612447

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Karin J. Schmitz | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics