Welkom bij het Lymeforum

Researchers discover bacteria-killer from natural source
Researchers of the HIPS and the HZI discover new antibiotic with an effect against gram-negative bacteria
16.12.2014

Pathogens of infectious diseases like Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumanii and Pseudomonas aeruginosa, share two major features: They are gram-negative bacteria and they are feared very much in hospital settings. Scientists from the Helmholtz Institute for Pharmaceutical Research Saarland (HIPS) and the Helmholtz Centre for Infection Research (HZI) in Braunschweig, Germany, just discovered a potential new antibiotic that shows an effect against these bacteria, which are difficult to control.

Despite the complex requirements, Müller and his co-workers from the "Microbial Natural Products" group of the HIPS and the "Microbial Agents" group of the HZI successfully isolated a substance with an activity against gram-negative bacteria from the myxobacterium, Cystobacter sp. "We discovered a novel chemical class of substances, which we named cystobactamides," says Müller. "We showed in our experiments that these substances possess an effect against gram-negative bacteria such as Escherichia coli and Acinetobacter baumannii." This means that these agents successfully penetrate through the two cell membranes and then control the bacteria.

Cystobactamide: Topoisomerase-Inhibitoren aus Myxobakterien mit hoher antibakterieller Aktivität
Dr. Sascha Baumann, Dr. Jennifer Herrmann, Dr. Ritesh Raju, Dipl.-Ing. Heinrich Steinmetz, Dr. Kathrin I. Mohr, Dr. Stephan Hüttel, Dr. Kirsten Harmrolfs, Prof. Dr. Marc Stadler and Prof. Dr. Rolf Müller
Article first published online: 15 DEC 2014
DOI: 10.1002/ange.201409964

Die Entwicklung neuer Antibiotika befindet sich in einer ernsthaften Krise, die unter anderem dadurch begründet ist, dass kaum innovative chemische Grundstrukturen mit Aktivität gegen Gram-negative und multiresistente Bakterien gefunden werden. Hier berichten wir über die Entdeckung neuer hochwirksamer Antibiotika aus Myxobakterien, den Cystobactamiden 1–3, die aus Cystobacter sp. isoliert wurden und minimale Hemmkonzentrationen im niedrigen μg mL−1-Bereich aufweisen. Wir beschreiben die Aufreinigung und Strukturaufklärung von drei Derivaten und die Identifizierung und Annotation des dazugehörigen Biosynthesegenclusters. Die molekularen Zielstrukturen der Cystobactamide konnten über die Analyse des Eigenresistenzmechanismus des Produzentenstammes als bakterielle Typ-IIa-Topoisomerasen identifiziert werden. Da die Optimierungsmöglichkeiten von Chinolonen als Basis für neue Inhibitoren der Typ-II-Topoisomerasen weitgehend ausgereizt sind, erscheinen die Cystobactamide als hochinteressante Alternativen, die durch Medizinalchemie und biosynthetisches Engineering der Entwicklung neuartiger Antibiotika dienen können.