MIT onderzoekers hebben ontdekt hoe een ijzerbevattend enzym de productie van halogeenverbindingen katalyseert. Deze ontdekking zou mogelijk de synthese van antibiotica, antischimmel en antitumor middelen kunnen vergemakkelijken.

In de natuur gebruiken organismen halogeenverbindingen veelal voor zelfmedicatie. Ze gebruiken ze in de strijd tegen schimmels, bacteriën en ook tumoren. Vanwege de vele potentiële medische toepassingen proberen wetenschappers zelf deze moleculen te synthetiseren, maar in het lab blijkt dit een bijna onmogelijke taak.

De natuur maakt gebruik van ijzerbevattende enzymen die de omzetting van een totaal non-reactief deel van een molecuul, in dit geval een methylgroep, katalyseren. Ze breken specifieke bindingen af en vervangen een waterstofatoom door een halide.

Christopher Walsh van Harvard ontdekte al in 2005 dat het ijzeratoom in de ‘active site’ van het SyrB2 enzym gedeeltelijk verantwoordelijk is voor deze reactie. Dit enzym wordt door Pseudomonas syringae gebruikt om syringomycine te produceren: een antischimmel middel.

Onderzoeksleidster Catherine Drennan en masterstudent Leah Blasiak kristalliseerden SyrB2 en gebruikten röntgenstraal kristallografie om de structuur van het eiwit te achterhalen.

Bevatten ijzerhoudende enzymen normaliter drie aminozuren die het ijzeratoom op zijn plaats houden, SyrB2 blijkt één ervan vervangen te hebben door een veel kortere. Hierdoor is er meer plaats over in de ‘active site’ van het enzym waardoor een halide gewoon naar binnen kan glippen en het ijzer kan binden.

Hierna sluit het enzym zich en start de enzymatische reactie.

Het onderzoek is gepubliceerd in Nature.

Bron: Persbericht Massachusetts Institute of Technology, 26 april 2006