Kemikere undersøger patellamiders biologiske funktion

Forskere ved Heidelberg Universitet har fået ny viden om patellamiders mulige biologiske funktion. I laboratorieforsøg, de var i stand til at demonstrere, at dette naturprodukt udviser vigtig katalytisk aktivitet i kombination med kobber (II). Teamet af forskere under ledelse af kemiker prof. Dr. Peter Comba udviklede en særlig metode til at afgøre, om denne aktivitet også kan observeres i de patellamidproducerende organismer. Det betyder, at stabile kobber (II) patellamidkomplekser kunne bekræftes i levende celler - hvilket ville betyde, at disse forbindelser kan fungere som katalysatorer. Det kan endda pege på en ny type enzym.

Patellamider blev først isoleret i 1981 fra ascidian Lissoclinum patella. I dag, videnskabsmænd ved, at de ikke er produceret af ascidianen selv, men af ​​dens symbiont, blågrønalgen Prochloron. I tidligere laboratorieforsøg, Heidelberg -forskerne har allerede bevist, at patellamider binder to kobber (II) ioner til et kompleks, der fungerer, blandt andre, som katalysator for absorption af kuldioxid.

Baseret på disse fund, forskerne vil nu finde ud af, hvis den katalytiske aktivitet af de dinukleære kobber(II)-patellamidforbindelser også spiller en rolle inde i prochloroncellerne – dvs. om de kunne være en ny type enzym. Derfor, Dr. Annika Eisenschmidt udforskede kompleksernes stabilitet i blågrønne alger som en del af hendes doktorafhandling. Hun fremstillede et kunstigt patellamid med en såkaldt fluorescensmarkør, som får det modificerede patellamid til at lyse. Fluorescensen er slukket, imidlertid, så snart patellamidet binder kobber(II).

Fordi Prochloron kun kan isoleres fra Great Barrier Reef, og cellerne iagttages blot at forblive i live i en uge efter opsamling, metoden blev først testet på en beslægtet alge. Forskerne udvidede efterfølgende deres eksperimenter i samarbejde med kolleger i Australien. Det var således muligt at isolere prochloroncellerne på stedet sammen med værten, ascidian Lissioclinum patella. Det kunstige, fluorescerende patellamider kunne derefter indføres i cellerne. Resultatet:Som tidligere observeret i reagensglasset, fluorescensen slukkede, når kobber (II) blev tilsat til disse celler. Ifølge Peter Comba, dette viser, at der dannes stabile kobber(II)-patellamidkomplekser inde i prochloroncellerne.

Forskerne vil nu forsøge at identificere den nøjagtige struktur af disse komplekser i levende celler. "Hvis forbindelserne er dinukleære, som vi observerede i vores laboratorieforsøg, så kunne de faktisk have vigtige funktioner som enzymer, " siger kemikeren.