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Auf den diesjährigen Leibniz-Wirkstofftagen am 28. und 29. April in Aachen ist das Peptid Pyrofactin zum Leibniz-Wirkstoff des Jahres 2026 gekürt worden. Ein Forschungsteam des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) und der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat dieses Molekül entdeckt und seine besondere Rolle in einem bislang unbekannten bakteriellen Frühwarn- und Abwehrsystem entschlüsselt.
Neue Wirkstoffe entstehen nicht im Reagenzglas allein. Häufig haben sie ihren Ursprung in Naturstoffen, die Mikroorganismen im Austausch mit ihrer Umwelt produzieren. Welche Funktionen diese Moleküle in ihrem natürlichen Kontext erfüllen, ist jedoch oft wenig erforscht. Die nun ausgezeichnete Forschungsarbeit, die im Rahmen des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ entstand, zeigt eindrucksvoll, wie lohnend dieser Perspektivwechsel ist. Statt Naturstoffe nur im Hinblick auf ihr Potenzial für Arzneimittel zu betrachten, rückte das Team ihre Rolle im komplexen Zusammenspiel mikrobieller Gemeinschaften in den Fokus.
Innovativer Ansatz offenbart bislang unbekannten Naturstoff
Im Zentrum der prämierten Studie steht die Interaktion zwischen dem weit verbreiteten Bakterium Pseudomonas syringae und der räuberischen Amöbe Polysphondylium pallidum. Die Forschenden konnten zeigen, dass das Bakterium ein chemisches Radar einsetzt, um diese Fressfeinde zu erkennen und gezielt zu töten. Dahinter steckt eine ausgeklügelte chemische Signalkette: Das Bakterium produziert den Naturstoff Syringafactin und gibt ihn an seine Umgebung ab. Trifft dieses Molekül auf die räuberische Amöbe, wird es von ihr chemisch verändert. Das Bakterium wiederum besitzt ein spezielles Sensorprotein, das diese veränderten Moleküle als Warnsignal erkennt und gezielt Abwehrmechanismen aktiviert. In der Folge produziert das Bakterium einen zweiten Naturstoff: Pyrofactin, eine für die Amöben tödliche Substanz.
Dem Team um Pierre Stallforth, Professor an der Universität Jena und stellvertretender Direktor des Leibniz-HKI, ist es gelungen, diesen bislang unbekannten Mechanismus aufzuklären und mit Pyrofactin eine vielversprechende neue chemische Struktur zu identifizieren. Dabei ist diese Entdeckung mehr als ein Einzelfund. Sie steht exemplarisch für einen innovativen Forschungsansatz, der gezielt die Dynamik von Naturstoffen – also ihre Veränderung und Funktion im Zusammenspiel verschiedener Organismen – untersucht, um bislang unbekannte Naturstoffe aufzuspüren. Diese könnten künftig als Grundlage für neue Medikamente dienen oder Anwendung im Pflanzenschutz finden.
Neue Chancen für die Wirkstoff-Forschung
„Die Dynamik von Naturstoffen birgt ein enormes, bislang kaum ausgeschöpftes Potenzial für die Entdeckung neuer bioaktiver Verbindungen. Genau hier liegen neue Chancen für die Wirkstoff-Forschung“, sagt Stallforth, der den Preis in Aachen für sein Team entgegennimmt.
Die Studie unterstreicht zugleich die Bedeutung interdisziplinärer Zusammenarbeit am Leibniz-HKI. Indem unterschiedliche Fachrichtungen ihr Wissen bündeln, lassen sich selbst komplexe mikrobielle Wechselwirkungen entschlüsseln. Der Exzellenzcluster „Balance of the Microverse“ und der Sonderforschungsbereich ChemBioSys treiben diese interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Naturstoff-Forschung in Jena gezielt voran.
Prof. Dr. Pierre Stallforth
Abteilungsleiter Paläobiotechnologie
pierre.stallforth@leibniz-hki.de
https://www.leibniz-hki.de/de/palaeobiotechnologie.html
Zhang S, Schlabach K, Pérez Carrillo VH, Ibrahim A, Nayem S, Komor A, Mukherji R, Chowdhury S, Reimer L, Trottmann F, Vlot AC, Hertweck C, Hellmich UA, Stallforth P (2025) A chemical radar allows bacteria to detect and kill predators. Cell 188(9): 2495–2504.e20. https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.02.033
Das pflanzenpathogene Bakterium Pseudomonas syringae (Mitte) nutzt ein chemisches Radar, um Amöben a ...
Source: Luo Yu
Copyright: Leibniz-HKI
Preisverleihung in Aachen: Pierre Stallforth (Mitte) nimmt die Urkunde für den Leibniz-Wirkstoff des ...
Source: Bernd Rupp
Copyright: Leibniz-FMP
Criteria of this press release:
Journalists
Biology, Chemistry, Environment / ecology
transregional, national
Contests / awards, Research results
German
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