Prisma

Antibiotika in Pilzen

Potenzial noch lange nicht erschöpft

cae | Penicillin, das erste Anti­biotikum, wurde aus einem Pinselschimmel isoliert. Man sollte deshalb meinen, dass die Penicillium-Arten hinsichtlich ihrer Wirkstoffe besonders gut untersucht sind. Dass dem nicht so ist, zeigen die aktuellen Entdeckungen von Biologen in Göteborg.
Grundstruktur der meisten Yanuthone, deren Edukt die 6-Methylsalicylsäure (6-MSA) ist.

Die Antibiotikaforschung der letzten Jahrzehnte hat sich auf Bakterien der Ordnung Actinomycetales konzentriert und war bei der Gattung Streptomyces am erfolgreichsten. Demgegenüber erscheint das Potenzial von Pilzen erst ansatzweise erforscht zu sein. Die Arbeitsgruppe um Jens Nielsen in Göteborg hat bei 24 Pilzarten mehr als 1000 Synthesewege von bioaktiven Stoffen identifiziert, die als Pharmaka infrage kommen könnten, darunter viele antibiotisch wirksame Stoffe.

Ein Beispiel sind die Yanuthone. Erstmals in den 1990er-Jahren beschrieben, wurden immer neue Varianten von ihnen entdeckt. Ihre Grundstruktur ist ein Cyclohexen-epoxid mit einer sesquiterpenoiden Seitenkette und ein bis zwei kürzeren Seitenketten; der längste Substituent ist Mevalonsäure (kommt bei den Yanuthonen D und E vor). Mehrere Yanuthone sind in vitro gegen Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus und Vancomycin-­resistenten Enterococcus sowie gegen Candida albicans wirksam. Während ihre klinische Prüfung noch auf sich warten lässt, konnten ihre Biosynthesen im Pilz Aspergillus niger und in Penicillium-Arten aufgeklärt werden. Im Fall von Yanuthon D sind zehn Gene daran beteiligt; sie codieren verschiedene Enzyme, die das Edukt 6-Methylsalicylsäure sukzessive umgestalten.

Sollte einmal ein Yanuthon als Arzneistoff zugelassen werden, wäre seine biotechnologische Herstellung aufgrund des jetzt schon vorhandenen Wissens wahrscheinlich unproblematisch. |

Quellen

Nielsen JC, Nielsen J. Development of fungal cell factories for the production of secondary metabolites: Linking genomics and metabolism. Synth Syst Biotechnol 2017;2(1):5-12

Nielsen JC et al. Global analysis of biosynthetic gene clusters reveals vast potential of secondary metabolite production in Penicillium species. Nature Microbiol 2017;2:article number 17044

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