Calicheamicine

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Calicheamicine sind eine Gruppe von strukturell sehr eng verwandten, hochgradig toxischen Zellgiften. Sie wirken 1000-mal stärker als Adriamycin. Diese Bakterientoxine werden durch das Bakterium Micromonospora echinospora erzeugt.[1] Die Einnahme von wenigen Gramm führt unweigerlich zum Tod, Gegenmittel sind nicht bekannt. In entsprechend verdünnter Form wird die Substanz in der gezielten Krebstherapie eingesetzt.[2]

Eigenschaften

Zur Familie der Calicheamicine gehören verschiedene strukturell eng verwandte chemische Verbindungen. Sie sind strukturell, in ihrer biologischen Wirkung und auch ihrem Wirkmechanismus den Esperamicinen sehr ähnlich und enthalten ebenfalls neben dem Endiin eine Allyltrisulfideinheit und die am Brückenkopf sitzende Enonfunktion. Ihre Strukturen wurden von LEE et al. 1987 veröffentlicht und 1989 korrigiert.[3] Der bekannteste Vertreter ist das Calicheamicin γ1I, das inzwischen auch synthetisch hergestellt werden kann.[4]

Beispiele für Calicheamicine
Name(n) Endiin-
Substruktur 		R= CAS-
Nummer 		PubChem Summenformel Molare
Masse
  • Calicheamicin α1
  • Calicheamicin alpha 1
 Calicheamicin Endiinteil cis (2RS).svg Calicheamicin Glycosidteil alpha1 I.svg 44307061 C48H62IN3O17S4 1208,18 g·mol−1
  • Calicheamicin β1(Br)
  • Calicheamicin beta 1(Br)
 Datei:Calicheamicin Glycosidteil beta 1 Br.svg 44307057 C56H76BrN3O21S4 1335,37 g·mol−1
  • Calicheamicin γ1(Br)
  • Calicheamicin gamma 1(Br)
 Calicheamicin Glycosidteil gamma(1)Br.svg 44307331 C55H74BrN3O21S4 1321,35 g·mol−1
  • Calicheamicin δ1(I)
  • Calicheamicin delta 1(I)
 Calicheamicin Glycosidteil delta1 I.svg 44307145 C54H72IN3O21S4 1354,32 g·mol−1
  • Calicheamicin α2
  • Calicheamicin alpha 2
 Calicheamicin Endiinteil cis (2S).svg Datei:Calicheamicin Glycosidteil alpha2.svg 103716-12-7 6450514 C48H62IN3O17S4 1208,18 g·mol−1
  • Calicheamicin α3
  • Calicheamicin alpha 3
 Datei:Calicheamicin Glycosidteil alpha3.svg 103716-13-8 6450515 C47H59IN2O19S4 1211,14 g·mol−1
  • Calicheamicin γ1
  • Calicheamicin gamma 1
 Calicheamicin Endiinteil trans (2S,9S).svg Calicheamicin Glycosidteil gamma(1).svg 108212-75-5 6438329 C56H78IN3O21S4 1384,39 g·mol−1
  • Calicheamicin T
 Calicheamicin Glycosidteil T.svg 142518-72-7 6449957 C32H43N3O11S3 741,89 g·mol−1
  • Calicheamicin γ1(I)
  • Calicheamicin gamma 1(I)
 Calicheamicin Endiinteil trans (9R).svg Datei:Calicheamicin Glycosidteil gamma(1)I.svg 10486648 C55H74IN3O21S4 1368,35 g·mol−1
  • Calicheamicin θ1
  • Calicheamicin theta 1
 Datei:Calicheamicin Endiinteil theta1.svg Datei:Calicheamicin Glycosidteil theta 1.svg 44403705 C57H78IN3O22S2 1348,27 g·mol−1
  • Calicheamicin ε
  • Calicheamicin epsilon
 Calicheamicin epsilon Tetracyclus.svg Datei:Calicheamicin Glycosidteil epsilon.svg 128050-91-9 5488030 C54H74IN3O21S2 1292,21 g·mol−1

Wirkung

Calicheamicine tragen eine Endiin-Struktureinheit, von der bekannt ist, dass sie Bergman-Cyclisierungen eingeht und die dabei entstehenden Diradikale zu einem Doppelstrangbruch der DNA führen. Auch für die Calicheamicine wird ein solcher Wirkmechanismus diskutiert.[5]

Mythologie

Der griechische Dichter Hesiod beschreibt: Der Sage nach mussten die Götter, die gegen die Gesetze des Olymp verstießen, aus einem goldenen Kelch das Wasser des Styx trinken. Es wird angenommen, dass das Gestein unter dem Fluss Mavronero, welcher mit Styx assoziiert wurde, dicht mit Micromonospora echinospora besiedelt war, so dass die Menge des gelösten Calicheamicin aus einem Kelch ausreichte, tödlich zu sein.[6]

Geschichte

Angeblich wurde Alexander der Große durch einen Kelch Styx-Wasser getötet.[7] Die Geschichtsschreiber sagen, dass er unter starken Schmerzen und unstillbarem Durst gelitten habe, bevor er nach einer Woche starb. Das stimmt mit den Symptomen einer Calicheamicin-Vergiftung überein. Der griechische Geschichtsschreiber Pausanias schreibt, dass Ziegen, die versehentlich vom Wasser des Styx tranken, kurze Zeit später ohne erkennbaren Grund tot umgefallen seien.

Einzelnachweise

  1. ↑ Theodor Dingermann: Pharmazeutische Biologie. Springer, 2002, ISBN 978-3-540-42844-2, S. 231 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  2. ↑ Nicolaou KC, Chen JS, Dalby SM: From nature to the laboratory and into the clinic. In: Bioorganic & Medicinal Chemistry. Band 17, Nr. 6, März 2009, S. 2290–2303, PMID 19028103, PMC 2665039 (freier Volltext).
  3. ↑ M. D. Lee, J. K. Manning, D. R. Williams, N. A. Kuck, R. T. Testa, D. B. Borders: Calicheamicins, a novel family of antitumor antibiotics. 3. Isolation, purification and characterization of calicheamicins beta 1Br, gamma 1Br, alpha 2I, alpha 3I, beta 1I, gamma 1I and delta 1I. In: The Journal of Antibiotics. Band 42, Nummer 7, Juli 1989, S. 1070–1087. PMID 2753814.
  4. ↑ Folkert Boße: Untersuchungen zur Synthese neuer Dynemicin-Analoga (PDF; 737 kB)
  5. ↑ S. Walker; R. Landovitz; W.D. Ding; G.A. Ellestad; D. Kahne: Cleavage behavior of calicheamicin γ1 and calicheamicin T. In: Proc Natl Acad Sci U.S.A. Band 89, Nr. 10, 1992, S. 4608–4612, doi:10.1073/pnas.89.10.4608, PMID 1584797, PMC 49132 (freier Volltext).
  6. ↑ Angelika Franz: Archäologie: Woche der Qualen. In: Spiegel Online. 2. August 2010, abgerufen am 29. Juli 2016.
  7. ↑ Alexander the Great poisoned by the River Styx. 4. August 2010, abgerufen am 8. August 2010.
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