Was ist Actinomycin?
Actinomycin ist ein Antibiotikum, das aus Streptomyces- Arten gewonnen wird, einem fadenförmigen Bodenbakterium, das für die Herstellung einer Reihe von Naturstoffen bekannt ist. Diese Verbindung hemmt die Transkription von DNA zu RNA und verursacht so den Tod von Zellen. Die Fähigkeit, Zellselbstmord zu verursachen, machte Actinomycin D zu einem frühen Chemotherapeutikum. Diese Verbindung ist für normale Zellen hochgiftig und wird daher nur bei bestimmten speziellen Krebsarten angewendet. Ein alternativer Name für das Medikament ist Dactinomycin.
Streptomyces ist ein grampositives Bakterium, das zur Gruppe der Actinomyceten gehört. Diese Bodenbakterien sind bekannt für die Herstellung von Antibiotika und anderen natürlichen Produkten. Die Konkurrenz zwischen Mikroorganismen im Boden ist groß, und die Produktion von Verbindungen, die andere Organismen abtöten, hilft den Actinomyceten, zu überleben.
Ein Grund dafür, dass Actinomycin ein so erfolgreiches Antibiotikum ist, besteht darin, dass seine chemische Struktur zwei cyclische Peptide enthält. Diese ungewöhnliche Gruppierung von Aminosäuren ist für andere Organismen sehr schwierig abzubauen. Es enthält auch eine D-Aminosäure in jedem der cyclischen Peptidringe. Gewöhnlich liegen Aminosäuren in der L-Konfiguration vor. Die Verwendung solcher atypischen biochemischen Eigenschaften trägt zum Erfolg dieses Actinomyceten im Boden bei.
Die Isolierung von Actinomycin im Jahr 1940 wurde mit dem Nobelpreis für Selman Waksman ausgezeichnet. Studien zum Wirkungsmechanismus dieses Antibiotikums zeigten, dass es an doppelsträngige DNA bindet und die Transkription dieser DNA in RNA stoppt. Durch diese Bindung verhinderte Actinomycin, dass sich die RNA-Polymerase vorwärts bewegte. Diese Aktivität bewirkte, dass die Zellen Selbstmord begingen, ein Prozess, der als Apoptose bekannt ist.
Die Fähigkeit, Apoptose zu verursachen, ist eine wertvolle Eigenschaft. Krebszellen breiten sich viel schneller aus als die Zellen im benachbarten, normalen Gewebe, da sie die Kontrolle verloren haben und weniger Apoptose erfahren. Medikamente, die Apoptose verursachen, sind potenzielle Krebstherapien. Ein Medikament, das intravenös injiziert und durch das Blut zirkuliert wird, um Krebszellen abzutöten, ist als antineoplastisches Mittel bekannt - ein Chemotherapeutikum.
Actinomycin D wird seit vielen Jahren als Chemotherapeutikum eingesetzt. Die Stärke dieser Wirkstoffklasse liegt in ihrer Spezifität, sich teilende Zellen abzutöten. Dies macht es wahrscheinlicher, dass sie Krebszellen abtöten, als die Zellen von nicht krebsartigem Gewebe. Die Verbindung ist jedoch für normale Zellen hochgiftig. Das Medikament wird bei seiner Anwendung sehr sorgfältig überwacht.
Abgesehen von seiner Verwendung bei der Krebsbehandlung und als Antibiotikum hat die Fähigkeit von Actinomycin, DNA zu binden, diese Verbindung für Studien in der Biochemie und Zellbiologie nützlich gemacht. Es wird verwendet, um die RNA-Synthese zu hemmen. Es kann auch ein fluoreszierendes Derivat erzeugt werden, das als 7-Aminoactinomycin D bekannt ist. Diese Chemikalie wird verwendet, um DNA zu färben, die einzelsträngig ist. Es ist ein wertvoller Marker, um festzustellen, ob Zellen gestorben sind oder nicht.