Forskare vid Heidelbergs universitet har fått ny kunskap om patellamidernas möjliga biologiska funktion. I laboratorieförsök, de kunde visa att denna naturprodukt uppvisar viktig katalytisk aktivitet i kombination med koppar(II). Teamet av forskare under ledning av kemisten prof. Dr Peter Comba utvecklade en speciell metod för att avgöra om denna aktivitet också kan observeras i patellamidproducerande organismer. Detta innebär att stabila koppar(II)patellamidkomplex kan bekräftas i levande celler – vilket skulle innebära att dessa föreningar kan fungera som katalysatorer. Det kan till och med peka på en ny typ av enzym.
Patellamider isolerades först 1981 från ascidian Lissoclinum patella. I dag, forskare vet att de inte produceras av ascidianen själv utan av dess symbiont, den blågröna algen Prochloron. I tidigare laboratorieexperiment, Heidelbergs forskare har redan bevisat att patellamider binder två koppar (II) joner för att bilda ett komplex som fungerar, bland andra, som katalysator för absorption av koldioxid.
Baserat på dessa fynd, forskarna vill nu ta reda på, om den katalytiska aktiviteten hos de dinukleära koppar(II)-patellamidföreningarna också spelar en roll inuti prokloroncellerna – dvs. om de kan vara en ny typ av enzym. Därför, Dr Annika Eisenschmidt utforskade stabiliteten hos komplexen i blågröna alger som en del av sin doktorsavhandling. Hon beredde en artificiell patellamid med en så kallad fluorescensmarkör, vilket gör att den modifierade patellamiden lyser. Fluorescensen släcks, dock, så snart patellamiden binder koppar(II).
Eftersom prokloron bara kan isoleras från Stora barriärrevet och cellerna observeras för att bara hålla sig vid liv i en vecka efter insamling, Metoden testades först på en besläktad alg. Forskarna utökade sedan sina experiment i samarbete med kollegor i Australien. Det var således möjligt att isolera prokloroncellerna på plats tillsammans med värden, ascidian Lissioclinum patella. Det konstgjorda, fluorescerande patellamider kunde sedan införas i cellerna. Resultatet:Som tidigare observerats i provröret, fluorescensen släcktes när koppar(II) tillsattes till dessa celler. Enligt Peter Comba, detta visar att stabila koppar(II)-patellamidkomplex bildas inuti prokloroncellerna.
Forskarna kommer nu att försöka identifiera den exakta strukturen av dessa komplex i levande celler. "Om föreningarna är dinukleära, som vi observerade i våra laboratorieexperiment, då kan de faktiskt ha viktiga funktioner som enzymer, säger kemisten.
