Das Team um Thomas Magauer vom Institut für Organische Chemie konnte durch eine effiziente Abfolge von Reaktionen erstmals den Naturstoff Salimabromide im Labor synthetisieren. Diese vor einigen Jahren aus einem Meeresbakterium isolierte Verbindung kann nun genauer auf ihre biologische Wirkung hin untersucht werden.
Anhand von Farbänderungen lässt sich die Umwandlung des Moleküls bei einem Schlüsselschritt der Synthese verfolgen. (Image credit: Uni Innsbruck)
Aus einer Schlammprobe von der Ostseeküste haben Bonner Pharmazeuten vor einigen Jahren das marine Myxobakterium Enhygromyxa salina isoliert, das eng mit Mikroorganismen verwandt ist, die früher als nicht kultivierbar galten. Da dieses Bakterium eine anhaltende antibiotische Aktivität gegenüber grampositiven Mikroorganismen zeigte, wurde es auf dessen Sekundärmetaboliten untersucht. Mit großem Aufwand konnte dabei der einzigartige Naturstoff Salimabromide isoliert werden. Um ein halbes Milligramm davon zu gewinnen, mussten die Forscher allerdings über 60 Liter Nährsubstanz einsetzen. Weitere Versuche, eine größere Menge des Naturstoffes zu isolieren, schlugen bisher fehl. So konnte auch die molekulare Struktur von Salimabromide nicht eindeutig geklärt werden und es waren nur sehr rudimentäre biologische Untersuchungen möglich.
Effiziente Synthese
„Prinzipiell konnte gezeigt werden, dass Salimabromide eine moderate antibiotische Aktivität aufweist“, erzählt Thomas Magauer vom Institut für Organische Chemie, der an der Synthese von neuartigen Antibiotika forscht und sich dabei die Natur zum Vorbild nimmt. „Deshalb haben wir versucht, diesen Stoff im Labor künstlich herzustellen.“ Dies ist den Wissenschaftlern nun auch gelungen. In einer aktuellen Publikation im renommierten Fachzeitschrift Journal of the American Chemical Society zeigen die Innsbrucker Chemiker, wie Salimabromide über eine Reihe von Reaktionen effizient synthetisiert werden kann. Die Realisierung der Laborsynthese ermöglichte es ihnen, mehr als 1 Gramm von einer entscheidenden Zwischenstufe zu synthetisieren. „Von dieser Zwischenstufe aus konnten wir sehr einfach 50 Milligramm Salimabromide herstellen“, freut sich Thomas Magauer. Das ist die hundertfache Menge von dem, was durch die Kultivierung der Bakterien gewonnen werden konnte.
Biologisches Potential ergründen
Die Verbindung wird nun von Kollaborationspartnern in Jena und Bonn biologisch untersucht. Darüber hinaus wollen die Innsbrucker Chemiker versuchen, eine Bibliothek an künstlichen Modifikationen des Naturstoffes Salimabromide zu erstellen. Auch deren Potential soll im Rahmen von biologischen Tests weiter untersucht werden.
Die Forschungen wurden unter anderem von der Europäischen Union (Forschungsvereinbarung „HALODRUGSYN“, no. 714049) finanziell unterstützt und fanden im Rahmen des Centrums für Molekulare Biowissenschaften (CMBI) statt.
*Source: Universität Innsbruck