Enzymatische Synthese biologisch aktiver Antibiotikapeptide und immunologisch suppressiver Cyclosporinderivate

Zusammenfassung

In der Zelle gibt es verschiedene Peptid-Biosynthesewege. Am bekanntesten ist das ribosomale System, ein komplexer Mechanismus, in dem bis zu 180 Komponenten an der Peptidbildung beteiligt sind. Mit dem ribosomalen System lassen sich lineare Proteine jeder Sequenz und Länge aus den in der Zelle für die Proteinsynthese zur Verfügung stehenden zwanzig proteinogenen Aminosäuren synthetisieren. Das Resultat ist abhängig von der jeweiligen Botenribonukleinsäure (mRNS), die vom Ribosom abgelesen wird. Das ist etwa zu vergleichen mit einem Auswahlprogramm, das auf einem Fließband eingestellt werden kann. Die Aminosäuren werden unter Adenosintriphosphat-(ATP)-verbrauch als Ami-noacyladenylate aktiviert und dann an Transfer-Ribonukleinsäuren (tRNA’s) gebunden und von dort zum Ribosom transportiert. Der Einbau der verschiedenen Aminosäuren in die Polypeptidkette erfolgt mit hoher Spezifität. Der richtige Einbau wird dabei durch einen Korrekturlese-Mechanismus überprüft. Diese Schritte sind energieaufwendig, so daß pro Peptidbindung 4 bis 5,5 Hochenergie-Phosphatbindungen verbraucht werden. Die auf diese Weise synthetisierten Proteine unterliegen einem Modellierungsverfahren zum Endprodukt, wobei Aminosäuresequenzen ab-oder herausgeschnitten oder auch modifiziert werden.