Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 128 Issue 22

Chefredakteur: Peter Gölitz, Stellvertreter: Neville Compton, Haymo Ross

Online ISSN: 1521-3757

Associated Title(s): Angewandte Chemie International Edition, Chemistry - A European Journal, Chemistry – An Asian Journal, ChemistryOpen, ChemPlusChem, Zeitschrift für Chemie

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Den vollständigen Artikel und die Anschrift des Autors finden Sie in Angew. Chem 1998, 110 (1-2), 117

Die Ladung entscheidet

Untersuchung gibt Aufschluß über Wechselwirkung zwischen RNA und Antibiotika

RNA-Moleküle spielen bei elementaren Lebensprozessen eine wesentliche Rolle. Aber obwohl bekannt ist, daß gewisse Aminoglycosid-Antibiotika die Aktivität von Ribozymen -Enzymen aus RNA - hemmen können, weiß man über die Natur der Wechselwirkung zwischen diesen Verbindungen und der RNA bisher nur wenig. Y. Tor und H. Wang, zwei Forschern von der University of California, San Diego, USA, ist es nun gelungen, mit Hilfe chemisch modifizierter Varianten dieser Antibiotika Licht in das Dunkel zu bringen. Ihr Ergebnis: Wichtiger als hochspezifische Kontakte zwischen den RNA-Zielmolekülen und den Wirkstoffen - wie man sie von der Wirkungsweise vieler anderer Medikamente her kennt - scheint die räumliche Anordnung positiver Ladungen in diesen Molekülen zu sein.

Aminoglycoside sind kompliziert gebaute Zuckermoleküle, die eine Reihe sogenannter "Aminogruppen" enthalten. Unter den Bedingungen, die in der Zelle herrschen, tragen diese Aminogruppen jeweils eine positive Ladung. Auffällig war, daß ausgerechnet diejenigen Antibiotika am aktivsten waren, die die meisten Aminogruppen und damit die meisten Ladungen trugen. Die Forscher bauten daher in ein Aminoglycosid-Antibiotikum namens Kanamycin A, das vier Aminogruppen enthält, eine weitere ein. Es zeigte sich, daß diese neue Verbindung die Aktivität eines Test-Ribozyms deutlich stärker hemmte als das natürliche Vorbild; die Aktivität des neuen Wirkstoffs war vergleichbar mit der des Aminoglycosid-Antibiotikums Kanamycin B, das fünf Aminogruppen enthält. Obwohl diese bei beiden Verbindungen an unterschiedlichen Stellen sitzen, konnten die Wissenschaftler zeigen, daß beide Moleküle Anordnungen einnehmen können, bei denen die Ladungen an ähnlichen Positionen zu liegen kommen.

Es wird nun vermutet, daß die Antibiotika mit diesen positiv geladenen Aminogruppen am RNA-Molekül ebenfalls positiv geladene Magnesiumionen verdrängen, die für das Funktionieren eines Ribozyms wesentlich sind. Sollte sich dieses Modell bestätigen, kann man sich auf die Suche nach Verbindungen machen, die das Ladungsmuster der Aminoglycosid-Antibiotika imitieren - und damit dann gezielt wichtige RNA-Positionen zum Beispiel von Viren angreifen.

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