Eine Chemische Methode soll die Entwicklung medizinischer und industrieller Anwendungen beschleunigen. Damit wird die Aminos\u00e4uresynthese leichtgemacht.
\nEin neues Herstellungsverfahren f\u00fcr unnat\u00fcrliche Aminos\u00e4uren verspricht, das Design ma\u00dfgeschneiderter Substanzen f\u00fcr Medizin und Industrie zu erleichtern. Die Methode beruht auf einer neuartigen Verschiebung einer Stickstoffgruppe innerhalb der entstehenden Verbindung, berichtet eine Forschungsgruppe aus der Chemie im Fachblatt „Nature Chemistry“.
\nProteine bestehen aus aneinander geketteten Aminos\u00e4uren. Will man Proteine an neue Zwecke in Medizin, Biotechnologie und Industrie anpassen, so kann man k\u00fcnstliche Aminos\u00e4uren als Kettenglieder einbauen.
\n„Unnat\u00fcrliche Aminos\u00e4uren werden auch f\u00fcr die Entwicklung von bioaktiven Peptiden gebraucht“, legte der Marburger Chemiker Prof. Dr. Eric Meggers dar, der die Forschungsarbeit leitete. „Ein sehr aktuelles Beispiel ist das antivirale Medikament Paxlovid, welches von Pfizer f\u00fcr die Behandlung von COVID-19-Risikopatienten entwickelt wurde.“
\nWeltweit suchen Fachleute nach leistungsf\u00e4higen Methoden, um den steigenden Bedarf an ma\u00dfgeschneiderten Aminos\u00e4uren zu decken, die in der Natur nicht vorkommen. Meggers und seine Arbeitsgruppe lie\u00dfen sich von den j\u00fcngsten Fortschritten inspirieren, die mit der Stickstoffverbindung „Nitren“ gelungen sind.
\nDabei handelt es sich um ein sehr reaktionsfreudiges Molek\u00fcl: Nitren dr\u00e4ngt sich gern in Bindungen zwischen Kohlenstoff und Wasserstoff, wenn man \u00dcbergangsmetalle als Reaktionsbeschleuniger zu Hilfe nimmt.
\n„Diese Insertion von Nitren ist ein leistungsf\u00e4higes Werkzeug, um in organische Molek\u00fcle Bindungen zwischen Stickstoff und Kohlenstoff einzuf\u00fchren“, erl\u00e4uterte Meggers Doktorand Chen-Xi Ye. Er ist einer der beiden Erstautoren des Fachaufsatzes.
\nNormalerweise schlie\u00dft sich bei einer solchen Insertion das entstehende Molek\u00fcl zu einem Ring. „Wir wollten jedoch Aminos\u00e4uren herstellen, die keinen Ring bilden – und haben das mit unserem Verfahren auch geschafft““, berichtete Xiang Shen aus Meggers‘ Arbeitsgruppe, der sich die Erstautorenschaft mit Ye teilt. Das Stickstoffatom wechselt seinen Platz im Molek\u00fcl, indem es von einem Sauerstoffatom zu einem zentralen Kohlenstoffatom \u00fcbergeht.
\n„Unsere neue Methode ist \u00fcberraschend einfach und unkompliziert“, erkl\u00e4rte Meggers. „Als Ausgangsmaterial verwenden wir reichlich vorhandene und leicht zug\u00e4ngliche Kohlenwasserstoffe, n\u00e4mlich Carbons\u00e4uren.“ Das Verfahren f\u00fchre schnell zu einer Vielfalt an Aminos\u00e4uren.
\n„Wir glauben, dass unsere Strategie die Synthese von unnat\u00fcrlichen Aminos\u00e4uren enorm vereinfachen wird“, f\u00fchrte der Chemiker aus; „als Katalysatoren f\u00fcr die Stickstoffumlagerung dienen ungiftige Eisenkomplexe.“
\nDie Philipps-Universit\u00e4t hat vor Kurzem ein europ\u00e4isches Patent angemeldet, das auf den Ergebnissen aus Meggers‘ Labor beruht. Meggers leitet eine Arbeitsgruppe auf dem Gebiet der Organischen Chemie an der Philipps-Universit\u00e4t. Im Jahr 2020 sprach ihm der Europ\u00e4ische Forschungsrat „European Research Council“ (ERC) einen „ERC Advanced Grant“ zu, um neuartige Katalysatoren zu entwickeln.
\nAu\u00dferdem beteiligte sich die Biochemikerin Dr. Shuming Chen vom Oberlin College in den USA an der Studie. Neben dem Europ\u00e4ischen Forschungsrat f\u00f6rderten die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und das Oberlin College die wissenschaftliche Arbeit.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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