Ergothionein-vitaminet - en antioxidant til iltfrie områder?

Kemikere ved universitetet i Basel har for første gang kunnet påvise, at anaerobe bakterier kan producere vitaminet ergothionein uden ilt. Dette tyder på, at bakterier dannede denne forbindelse, selv før der var ilt i jordens atmosfære. Vitaminets funktion forbliver derfor et mysterium, da det tidligere blev tilskrevet en rolle i iltafhængige processer.

Ergothionein er et svovlholdigt vitamin. Hvorimod bakterier og svampe kan producere det selv, højere organismer er afhængige af at absorbere det fra mad eller fra jorden.

Det er mistanke om, at ergothionein spiller en vigtig fysiologisk rolle i bekæmpelsen af ​​oxidativt stress i celler. Imidlertid, dens præcise rolle er stadig uklar. Der er i øjeblikket ingen kendte symptomer på dens mangel, hvilket forklarer hvorfor vitaminet længe har været overset.

For at få en bedre forståelse af dens funktion, gruppen ledet af professor Florian Seebeck ved universitetet i Basel's afdeling for kemi forsker i rækkefølgen af ​​kemiske reaktioner, hvorved bakterier producerer vitaminet.

Forskere har længe været opmærksomme på en iltafhængig reaktionsvej, hvor et nøgletrin er dannelsen af ​​en kulstof-svovlbinding ved hjælp af ilt fra luften. Indtil nu, imidlertid, undersøgelser havde kun fokuseret på aerobe organismer, som kræver ilt for at deres stofskifte kan fungere.

Det virker også uden ilt

Basel-kemikerne har nu undersøgt den grønne svovlbakterie Chlorobium limicola, som også producerer ergothionein. C. limicola tilhører gruppen af ​​strengt anaerobe bakterier og er derfor afhængig af et iltfrit miljø.

I processen, forskerne opdagede en ny type biosyntetisk vej i anaerobe bakterier, hvorved kulstof-svovlbindingen dannes uden ilt, som de beretter i journalen Angewandte Chemie .

Er ergothionein et gammelt molekyle?

En sammenligning af enzymsekvenserne for de oxygenafhængige og -uafhængige biosynteseveje tyder på, at fra et evolutionært perspektiv, de to veje adskilt fra hinanden på et tidligt stadium af Jordens historie. Ergothionein kan være blevet dannet så tidligt som for omkring 3 milliarder år siden – dvs. på et tidspunkt, hvor der slet ikke var ilt i Jordens atmosfære.

Dette kaster et andet lys over vigtigheden af ​​dets fysiologiske rolle i bekæmpelsen af ​​oxidativt stress (dvs. i reaktive oxygenforbindelser), og resultaterne tyder på, at ergothioneiner også er vigtige for anaerobt liv.

"Vores resultater åbner nye muligheder for at studere ergothioneinens fysiologiske funktion hos mennesker og hos menneskelige patogener, samt for at afklare de cellulære processer, som den er involveret i. På længere sigt, dette kan føre til potentielle udgangspunkter for udvikling af nye terapier, siger Florian Seebeck.