Pharmazeuten suchen im Mikrobengenom nach „Schätzen“

Die Mikroben-Gattung Streptomyces umfasst harmlose Bodenbewohner, die eine Fülle an Naturstoffen bilden; so sind sie für den charakteristischen Geruch des Waldbodens verantwortlich. Auch Substanzen mit medizinischer Bedeutung gehen auf die Bakterien zurück, zum Beispiel Antibiotika wie Tetracyclin und Streptomycin. „Wir zeigen, dass diese Bodenbewohner eine Quelle vieler weiterer Naturstoffe sein können“, sagt der Pharmazeut Professor Dr. Shu-Ming Li von der Philipps-Universität Marburg, der die Forschungsarbeiten leitete.

Zusammenstellung eines kleinen Peptids mit einer Nukleobase

Das Team fand heraus, dass Bakterien der Arten „Streptomyces monomycini“ und „Streptomyces varsoviensis“ genetische Baupläne für Enzyme enthalten, die ungewöhnliche Moleküle produzieren: Diese bestehen aus Proteinvorstufen, die mit Guanin gekoppelt sind, einem Baustein der Erbsäure DNA. Schon in einer früheren Studie beschrieb Lis Arbeitsgruppe eine derartige Verknüpfung eines Guanin-Restes mit einem kleinen Peptid. Die damalige Publikation diente als Vorarbeit zu dem aktuellen Artikel. „Nach unserer Kenntnis wurde noch nie zuvor von einer solchen Zusammenstellung eines kleinen Peptids mit einer Nukleobase berichtet“, erklärt Lis Mitarbeiterin Jing Liu, die als Erstautorin der Publikation firmiert.

Acht bislang unbekannte Naturprodukte

Die Forschungsgruppe identifizierte acht bislang unbekannte Naturprodukte, die durch die neu entdeckten Enzyme gebildet werden. „Unsere Daten zeigen, dass die von uns gefundenen Enzyme als besondere Biokatalysatoren fungieren“, führt Li aus.

Professor Dr. Shu-Ming Li lehrt Pharmazeutische Biologie an der Philipps-Universität Marburg. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft sowie das Stipendienprogramm „China Scholarship Council“ des chinesischen Bildungsministeriums unterstützten die zugrundeliegende Forschungsarbeit finanziell. (idw, red)