Megasynthasen sind riesige, multifunktionale Enzyme, die an der Synthese von Antibiotika wie Vancomycin, Cholesterin-senkende Statine oder Immunsuppressiva beteiligt sind. Das Prinzip der Synthese dieser riesigen Enzyme zu erforschen, ist ein neuer Schwerpunkt im Landesforschungsprogramm LOEWE. Das Hessische Ministerium für Wissenschaft und Kunst fördert nun im Rahmen der Landes-Offensive die Erforschung von Enzymen, die in die Synthese von Antibiotika, Statinen oder Immunsuppressiva involviert sind. Dafür bekommt der „MegaSyn“-Schwerpunkt für die nächsten vier Jahre insgesamt 4,64 Millionen Euro.

Megasynthasen sind an der Biosynthese von so unterschiedlichen Arzneimittelwirkstoffen wie den Antibiotika Erythromycin, Vancomycin und Daptomycin, den Cholesterin-senkenden Stationen oder Immunsuppressiva wie Ciclosporin beteiligt. Die Struktur dieser Enyzme ist jedoch kaum erforscht, da sie durch ihre schiere Größe über strukturbiologische Methoden wie Röntgenspektroskopie nur schwer zugänglich sind.

Neue Megasynthasen herstellen

Doch in den vergangenen Jahren habe man Regeln für die Modifikation nicht-ribosomaler Peptid-Synthetasen gefunden, sagt Helge Bode, Professor für Molekulare Biotechnologie und einer der beiden Sprecher von MegaSyn: „Damit können wir neue Megasynthasen und schließlich aminosäurebasierte Wirkstoffe erzeugen, die es so in der Natur noch nicht gab.“

Neue Produkte aus maßschneiderte Megasynthasen

Die Forschungsarbeiten sollen es ermöglichen, bestimmte Klassen von Megasynthasen besser zu kontrollieren. „So können wir vielleicht schon in wenigen Jahren viele Produkte über maßschneiderte Megasynthasen in biosynthetischen Prozessen herstellen“, sagt Martin Grindiger vom Buchmann Institut für Molekulare Lebenswissenschaften der Goethe-Universität und ebenfalls Sprecher von MegaSyn.

Weichenstellung für neue Schlüsseltechnologien

An Bauplänen für solche Polyketidsynthasen, Fettsäuresynthasen oder nicht-ribosomale Peptid-Synthetasen werden Forscher der Universität und der Max-Planck-Institute für terrestrische Mikrobiologie in Marburg, des Frankfurter Max-Planck-Instituts für Biophysik sowie der Technischen Hochschule Mittelhessen in Gießen zusammenarbeiten. Da im Rahmen von MegaSyn die Weichen für die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für die Wirkstoff-Forschung gestellt werden sollen, ist auch das Interesse der pharmazeutischen Industrie groß. Deshalb wird MegaSyn auch von Unternehmen wie Merck (Darmstadt) unterstützt.