Spiroaspertrion A, Aspergillus sp mantarı tarafından doğal olarak üretilen karmaşık bir polisiklik bileşiktir. TJ23. İlk kez 2017’de izole edilen bu bakteri, ilaca dirençli bakterilerle mücadele etme ve onların mevcut antibiyotiklere karşı duyarlılıklarını geri kazanma konusundaki umut verici yeteneği nedeniyle kısa sürede bilimsel ilgiyi üzerine çekti.
Bilim insanları artık molekülün toplam sentezini, gram başına bir eurodan daha az maliyetli (+)-enoksolon adı verilen kiral havuz yapı bloğundan başlayarak 16 adımda gerçekleştirmenin bir yolunu buldu. Sentez tekniği şu şekilde sunulmuştur: Bilim.
Staphylococcus aureus (staph), cildimizde ve burunlarımızda sessizce yaşayan bir bakteri türüdür. Genellikle zarar vermez, ancak istilacı hale geldiğinde sepsis, zatürre ve hastane kaynaklı birçok enfeksiyon gibi tehlikeli enfeksiyonları tetikler. Onu gerçekten endişe verici kılan şey, tedavi edilebilir enfeksiyonları ölümcül tehditlere dönüştürebilen antibiyotiklere karşı artan direncidir.
Yalnızca 2021’de metisiline dirençli stafilokok veya MRSA dünya çapında 130.000 ölüme yol açtı. Antibiyotik direnciyle mücadele etmenin umut verici bir yolu, MRSA’yı mevcut ilaçlara karşı yeniden duyarlı hale getirebilen (-)-spiroaspertrion A gibi küçük moleküllerin kullanılmasıdır.
Tedavi edici özelliklerinin keşfedilmesinden bu yana bilim insanları, molekülü laboratuvarda sentezlemek için etkili stratejiler geliştirmeye çalışıyorlar.
En büyük darboğaz, molekülün spirobisiklo(3.2.2)nonan çekirdeğinin oluşumu olmuştur. Spirobisiklik iskeleyi oluşturmak için C8 ve C2’de dördüncül merkezlerin oluşması gerekir. Bununla birlikte, molekülü oluşturan polisiklik omurganın oldukça işlevselleştirilmiş doğası, daha fazla modifikasyonu önleyen sıkı bir kafes benzeri yapı oluşturur. Kimyasal grupların reaktif bölgelere erişmesini ve reaksiyonu yönlendirmesini engeller.
Yapısal engellerin üstesinden gelmek için araştırmacılar, Diels-Alder siklokatılımını ve ardından önemli bir divinilsiklopropan yeniden düzenlemesini (DVCPR) gerçekleştirdiler. Zaten kalabalık olan omurgaya gruplar eklemek yerine esnek bir öncü molekül yarattılar ve onu 180°C’ye ısıttılar. Bu ısıtma, atomların tek bir adımda kafes benzeri spirobisiklo(3.2.2)nonan çekirdeğini yeniden düzenlemesini ve oluşturmasını tetikledi; bu mekanizma ayrıca yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) hesaplamalarıyla da desteklendi.
Hedef molekülün çekirdek yapısı yerine oturduktan sonra araştırmacılar, oksijeni ve diğer fonksiyonel grupları kesin konumlara dikkatlice eklediler. Bir dizi oksidasyon reaksiyonu yoluyla bir aldehit ürettiler ve bu daha sonra (-)-aspermerodiona dönüştürüldü. Bu bileşik bir bazla ısıtıldığında, halkayı kapatan ve son ürünü ((-)-spiroaspertrion A) veren moleküler bir yeniden düzenlemeye tabi tutuldu.
Verim %2,3 iken, bu oldukça düşük bir değerken, çalışma, ucuz, ticari olarak bulunabilen bir öncüden yola çıkarak bir anti-MRSA bileşiğini tamamen sentezlemeyi başardı.
Araştırmacılar, süreç boyunca doğal ürün ailesindeki diğer moleküllerin yapılarına dair daha derin bir anlayış elde edeceklerini belirtti. Bu bulgular, antibiyotiğe dirençli bakterileri mevcut ilaçlara yeniden duyarlı hale getirebilecek yeni bileşiklerin tasarımına rehberlik edebilir.
Yazarımız Sanjukta Mondal tarafından sizin için yazılan, editörlüğü Stephanie Baum tarafından yapılan ve Robert Egan tarafından doğruluğu kontrol edilen ve gözden geçirilen bu makale, insanların dikkatli çalışmasının sonucudur. Bağımsız bilim gazeteciliğini canlı tutmak için sizin gibi okuyuculara güveniyoruz. Bu raporlama sizin için önemliyse lütfen bağış yapmayı düşünün (özellikle aylık). Bir alacaksın reklamsız bir teşekkür olarak hesaplayın.
