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Lexikon der Chemie: Gramicidine

Gramicidine, eine Gruppe von Peptidantibiotika, die von Bacillus brevis produziert wird.

G. S, cyclo-(-Val-Orn-Leu-D-Phe-Pro)2, wurde 1944 isoliert und zwei Jahre später strukturell aufgeklärt. 1956 gelang die Totalsynthese und damit die erste Chemosynthese eines Peptidantibiotikums. G. S wirkt gegen grampositive, jedoch nicht gegen gramnegative Bakterien.

Die Biosynthese erfolgt nach dem Prinzip der S-Aminoacyl-Aktivierung mit Vorordnung an Enzymmatrizen, ein Biosyntheseschema, das auch prinzipiell für andere Peptidantibiotika zutrifft.

Die G. A-C sind lineare Pentadecapeptide mit N-terminalem Formylrest und C-terminaler β-Ethanolamidgruppe. In Abhängigkeit von der N-terminalen Aminosäure (Val oder Ile) unterscheidet man zwischen den Valin-G. A-C und den Isoleucin-G. A-C. Vom nachfolgend aufgeführten Valin-Gramicidin A unterscheiden sich Gramicidin B und Gramicidin C durch den Austausch von Trp11 gegen Phe bzw. Tyr: HCO-Val-Gly-Ala-D-Leu-Ala-D-Val-Val-D-Val-Trp-D-Leu-Trp-D-Leu-Trp-D-Leu-Trp-NH-CH2-CH2-OH. Bemerkenswert ist die alternierende Anordnung von L- und D-Aminosäuren. Man nimmt an, daß sich die linearen G. um K+- und Na+-Ionen und andere monovalente Kationen gruppieren und auf diese Weise eine Kanalstruktur (Pore) ausbilden, durch die die Kationen transportiert werden. Sie induzieren als Ionophore den Transport von monovalenten Kationen durch biologische Membranen (Mitochondrien- und Erythrocytenmembranen), aber auch durch künstliche Phospholipid-Bilayer.

G. finden gelegentlich als Lokalantibiotika gegen Infektionen durch grampositive Bakterien Verwendung.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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