Ein neuentdecktes Wirkprinzip eines natürlichen Antibiotikums könnte in Zukunft als Vorlage für die Entwicklung neuer antibakterieller Wirkstoffe dienen: Die Substanz Microcin J25 (MccJ25) blockiert wie ein Korken in der Flasche einen wichtigen Nachschubtunnel in einem Schlüsselenzym des Bakterienstoffwechsels. Dadurch wird der gesamte Stoffwechselapparat des Bakteriums lahmgelegt und die Mikrobe stirbt. Zwei amerikanische Forscherteams haben diesen Mechanismus unabhängig voneinander entdeckt und stellen ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Molecular Cell vor (Bd. 14, S. 739 und S. 753).
Immer mehr krankheitserregende Bakterien werden resistent gegen die heute gebräuchlichen Antibiotika. Wissenschaftler in aller Welt suchen daher mit Hochdruck nach neuen Alternativen, die auf anderen Wirkmechanismen basieren als die bislang eingesetzten Wirkstoffe. Die Vorbilder für solche neuen Antibiotika stammen häufig aus der Natur ? entweder von natürlichen Feinden der Bakterien oder sogar von den Erregern selbst, die Abwehrstrategien gegen konkurrierende Bakterienstämme entwickelt haben.
Zu diesen bakteriellen Abwehrstrategien gehört auch die von den Forschern um Jayanta Mukhopadhyay von der Rutgers-Universität in Piscataway und um Karen Adelman von der Cornell-Universität in Ithaca untersuchte Substanz MccJ25. Dieser Stoff wird von bestimmten Stämmen von Kolibakterien produziert. Die aus 21 Eiweißbausteinen bestehende Substanz verhindert, dass eine so genannte Messenger-RNA-Kopie von der genetischen Information auf der Erbsubstanz hergestellt wird. Diese Kopie dient im Stoffwechsel als Vorlage, nach der alle lebensnotwendigen Eiweißstoffe produziert werden. MccJ25 blockiert einen der winzigen Tunnel in dem Enzym, das normalerweise die Kopie herstellt. Dadurch können die Bausteine für die Messenger-RNA nicht mehr zum Zentrum des Enzyms gelangen. Die Folge: Es findet keinerlei Eiweißproduktion mehr statt und alle Prozesse in der Zelle kommen zum Erliegen.
Auch wenn MccJ25 selbst nur bei bestimmten Bakterienstämmen wirkt, halten die Forscher die Entdeckung des Wirkprinzips für einen wichtigen Schritt bei der Entwicklung neuer Antibiotika. Sie suchen nun nach anderen Substanzen, die ebenfalls den Nachschubtunnel des Enzyms blockieren und allgemeiner einsetzbar sind als MccJ25.
ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
