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W I S S EN S CH AFT · AKTU E LL
Molekulare Naturstoff-Fabriken im Insektenpathogen Mutation im CLCN2-Gen als genetische Prädisposition für Vorhofflimmern Arzneimittel als Risikofaktor für eine Coronavirus-Infektion?
Mikroorganismus in den Schlagzeilen
Molekulare Naturstoff-Fabriken im Insektenpathogen Naturstoffe synthetisiert wird, das dann Basis für die späteren Syntheseschritte ist. Y Basierend auf diesen Erkenntnissen wird es zukünftig möglich sein, gezielt in die PKSBiosynthese einzugreifen und damit die Grund-
struktur vieler Naturstoffe zu verändern. Das könnte zukünftig die Basis für viele dringend benötigte neue Wirkstoffe und Therapeutika sein. Ralf Heermann, Mainz ó
© Maximilian Schamlhofer, Michael Groll / TUM.
ó Viele unserer heutigen Medikamente wie Antibiotika, Fungizide oder Kanzerostatika sind Naturstoffe. Polyketide sind Ausgangsstoffe vieler Naturstoffe und werden von Multienzymkomplexen, den Polyketid-Synthasen (PKS), produziert. Die Naturstoff-Biosynthese ähnelt der eines Fließbandbetriebs, an dem die PKS mit der Synthese des Basismoleküls ganz vorne steht. Die modifizierenden Schritte der hinteren Biosynthese-Stufen sind für viele Naturstoffe sehr gut untersucht. Der primäre Syntheseschritt dieser molekularen Wirkstoff-Fabriken war jedoch bisher wenig verstanden. Den Arbeitsgruppen um Michael Groll (TU München) und Helge Bode (Universität Frankfurt a. M.) ist es nun gelungen, „Schnappschüsse“ der PKS-Syntheseschritte am Beispiel der Anthraquinon-Biosynthese im insektenpathogenen Bakterium Photorhabdus luminescens aufzunehmen und damit neben der Struktur auch die molekulare Funktionsweise der PKS aufzuklären (Bräuer A et al., Nat Chem (2020) 12:755–763). Die Forscher zeigen eindrucksvoll, dass durch ein wechselndes Zusammenspiel von vier Enzymen im Minimaltyp von Typ-IIPKS-Systemen das Polyketid-Kernmolekül der
Abb.: Funktionsweise der Typ-II-PKS am Beispiel der Anthraquinon-Biosynthese in Photorhabdus luminescens. Die einzelnen Enzyme spielen zusammen wie an einem Fließband. Nach Beladung (Malynierung) von Holo-AntF mit einem Thioetheroxycyanon durch die Malonyl-CoA-Acyl-Carrier Transacylase (MCAT) entsteht ein Polyketid durch Kondensation von acht Malonyl-Vorläufermolekülen, die einzeln durch AntF auf den AntD/AntE-Ketosynthase-Komplex geladen werden (Stufe 1). In Stufe 2 entsteht Anthraquinon als fertiger bioaktiver Naturstoff.
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BIOspektrum | 05.20 | 26. Jahrgang
517
DOI: 10.1007/s12268-020-1444-9 © Springer-Verlag GmbH 2020
Gen in den Schlagzeilen
Mutation im CLCN2-Gen als genetische Prädisposition für Vorhofflimmern weils zwei identischen Untereinheiten, die Homodimere bilden. Bisweilen ist die genaue Funktion von ClC-2 im Herzen nicht vollständig aufgeklärt.
© adimas / Fotolia
ó Schätzungsweise zwei bis dre
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