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Künstlerische Darstellung der zyklischen Fettsäure-Herstellung durch die Fettsäure-Synthase der Säugetiere. Die Vielzahl an katalytischen Schritten zum Aufbau von Fettsäuren wird durch die Abfolge von Fettsäure-Synthase-Molekülen dargestellt. Bildrechte: ETH Zürich, Gruppe Prof. Nenad Ban
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Jahrelange Forschung an der ETH Zürich Einem kleinen Team um Professor Nenad Ban, bestehend aus Timm Maier, Marc Leibundgut und Simon Jenni, vom Institut für Molekularbiologie und Biophysik der ETH Zürich ist es nun nach langjährigen Bemühungen gelungen, die Struktur der Fettsäure-Synthase von Säugetieren zu bestimmen, wie das Wissenschaftsmagazin Science berichtet. Diese neuen Forschungsergebnisse basieren auf kristallographischen Messungen an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz des Paul Scherrer Instituts. Unterstützt wurde das Forschungsprojekt durch den Nationalen Forschungsschwerpunkt zur Strukturbiologie des Schweizerischen Nationalfonds. Die seit 2001 andauernde Forschung an Fettsäure-Synthase-Systemen hatte bereits zur Beschreibung der Architektur dieser Enzyme und zur detaillierten Strukturaufklärung der Pilz-Fettsäure-Synthase geführt. Die neue Veröffentlichung beschreibt nun den grundlegend verschiedenen Aufbau der Fettsäure-Synthase von Säugetieren auf atomarer Ebene. Fettsäure-Synthase-Hemmer gegen Übergewicht und Tumore Das Interesse der Forscher an der Fettsäure-Synthase beruht nicht nur auf ihrer grundlegenden Rolle im Zellstoffwechsel, sondern auch auf ihrer grossen Bedeutung für die Entwicklung neuer Medikamente. Obwohl ein Grossteil der gespeicherten Fettsäuren mit der Nahrung aufgenommen und nicht im Körper hergestellt wird, werden Fettsäure-Synthase-Hemmer zur Gewichtsreduktion eingesetzt. Sie können zur Behandlung von Krankheiten, die durch Übergewicht begünstigt werden, wie z.B. Herz-Kreislauferkrankungen und Diabetes, eingesetzt werden. Da Tumorzellen einen erhöhten Umsatz an Fettsäuren aufweisen, wirken die Hemmstoffe der Fettsäure-Synthase auch krebshemmend und sind vielversprechende Ausgangsverbindungen für neue Medikamente zur Tumortherapie. Kampf gegen zunehmende Antibiotika-Resistenz Nahe Verwandte der Fettsäure-Synthase von Säugern - die Polyketid-Synthasen - werden biotechnologisch zur Herstellung komplexer Naturstoffe wie z.B. Antibiotika, Krebstherapeutika oder Immunsystem-Hemmer eingesetzt. Die Struktur der Fettsäure-Synthase deckt nun auf, wie verschiedene Formen von Polyketid-Synthasen durch das Einfügen und Austauschen funktioneller Einheiten entstanden sind. Diese Ergebnisse erlauben ein vereinfachtes Design neuer, verbesserter Produktionssysteme für zahlreiche Wirkstoffe. Dazu gehören neuartige Antibiotika, deren Verfügbarkeit von herausragendem Interesse für den Kampf gegen die zunehmende Antibiotika-Resistenz von Krankheitserregern ist.
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