De activiteit van het anti-bacteriële peptide gramidicine S kan gereguleerd worden door een lichtgevoelige schakelaar in te bouwen. Dat schrijft een groep Duitse onderzoekers in Angewandte Chemie.

Het natuurlijke antibioticum gramidicine S (GS) is een cyclisch peptide met een sterk amfifiele structuur, waardoor het in staat is door celmembranen heen te dringen en bacteriën te doden. Een belangrijk nadeel van GS is dat het hemolyse veroorzaakt: het breekt rode bloedcellen af.

De wetenschappers van het Karlsruhe Institute of Technology ontwierpen daarom een aminozuuranaloog op basis van diaryletheen. Hiervan bestaan twee foto-isomeren waarvan de ringen open of gesloten kunnen zijn. Het isomeer met de gesloten ring beïnvloedt de biologische activiteit van andere moleculen door deze minder amfifiel te maken.

Door de lichtgevoelige aminozuuranaloog in te bouwen in GS, kunnen de onderzoekers de biologische activiteit van GS reguleren met behulp van licht. Daardoor kunnen ze GS ‘aan’ zetten op de plek waar die nodig is: om lokaal een infectie te bestrijden.

De aan-uitknop bleek inderdaad effectief: het GS complex met geopende ringen bleek in staat in vitro bacteriën te doden, terwijl de variant met gesloten ringen geen effect had op bacteriële activiteit.

Het principe van de lichtschakelaar om andere moleculen te activeren, is niet nieuw. Eerder deze maand berichtten Amerikaanse wetenschappers dat ze afgeleiden van azobenzeen konden aan- en uitschakelen om zo gericht kankermedicijnen te laten vrijkomen.

De meeste aminozuuranalogen zijn afgeleid van azobenzeen, maar diaryletheen biedt een aantal voordelen, zoals een betere thermostabiliteit van de isomeren en betere weerstand tegen vermoeidheidsbreuken.

Bron: Angewandte Chemie