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Neuartige Wirkstoffe durch Bakterien entdeckt

Die Wissenschaftler Roderich Süssmuth und Nediljko Budisa des Berliner Exzellenzclusters „Unifying Concepts in Catalysis“ (UniCat) haben einen neuen Weg gefunden, um sogenannte Lantibiotika herzustellen. Lantibiotika sind dabei eine Gruppe von Antibiotika, die bestimmte Aminiosäuren enthalten. Jene kommen nicht im Eiweiß von Lebewesen vor.

Neuartige Wirkstoffe durch Bakterien entdeckt

Die Wissenschaftler Budisa und Süssmuth berichten über Forschungen in der neuesten Ausgabe der renomierten Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“. Die beiden Forscher haben durch ihre Arbeit den Weg zu neuartigen Antibiotika geebnet, die für den Menschen therapeutisch eingesetzt werden können. Dabei geht es um komplexe chemische Untersuchungen: Durch Einbau synthetischer Aminosäuren in Peptid-basierte Lantibiotika wurde die chemische Vielfalt von Lichenicidin, einem antibakteriell wirkenden Zweikomponenten-Lantibiotikum, wesentlich erhöht. Gerade in Zeiten, in denen immer mehr gegen Antibiotika resistente Bakterien im Umlauf sind, könnte die Studie der Forscher von hoher Bedeutung sein.

Süssmuth und seine Mitarbeiter sind die Ersten, die vor kurzem mit gen-technisch veränderten Escherichia coli–Bakterien das Lantibiotikum Lichenicidin hergestellt haben. Es besteht aus zwei Peptiden, die nach dem Einbau modifiziert wurden und miteinander kombiniert antimikrobiell wirken. Der bakterielle Wirt Escherichia coli stellt bis heute die besten Bedingungen für gentechnische Arbeiten bereit und ermöglicht, eine oder mehrere synthetische Aminosäuren in Peptid-basierte Antibiotika zu integrieren. Dadurch lässt sich die klassische Gentechnologie für die Produktion synthetischer Antibiotika nutzen.

„Die Arbeiten von Budisa und Süssmuth zeigen, wie ein Ganzzellkatalysator funktionieren könnte. Dies setzt die Kopplung von vielen enzymatischen Prozessen voraus: Ein Kerngeschäft des UniCat-Netzwerkes“, sagt Prof. Dr. Matthias Drieß, der Sprecher des Exzellenzclusters. Es gibt genau 20 natürliche Aminosäuren. Sie sind die Grundbausteine für den Aufbau von Eiweißen durch Lebewesen. Budisa und seine Mitarbeiter haben ein Verfahren entwickelt, mit dem nahezu jede der 20 natürlichen Aminosäuren durch synthetische ersetzt werden kann. Damit werden die Grenzen der traditionellen Gentechnik durchbrochen. Sie nennen dieses neue biochemische Verfahren „Condonemanzipation“.

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