„Wenn es uns gelingt, Ergothionein oder seine Synthese in Mycobacterium tuberculosis zu hemmen, wäre das möglicherweise ein Ansatz für eine Tuberkulosetherapie“, sagt Professor Dr. Wulf Blankenfeldt vom HZI. Um herauszufinden, wo ein entsprechendes Tuberkulosemedikament ansetzen könnte, entschlüsselten die Forscher die dreidimensionale Struktur des Enzyms EgtB.

Demnach verbindet EgtB in einem zentralen Schritt ein Kohlenstoffatom mit einem Schwefelatom und heftet so zwei Aminosäuren aneinander. Dies tut es anders als bisher bekannte Enzyme: „Jedes Enzym hat ein sogenanntes aktives Zentrum, in dem die Ausgangsstoffe binden und in dem die Reaktion stattfindet“, sagt Allegra Vit, die EgtB am HZI an der Universität Basel untersucht. „Unsere Experimente zeigen, dass das in einer der Aminosäuren enthaltene Schwefelatom direkt mit dem aktiven Zentrum von EgtB interagiert.“

Mittels Röntgenkristallographie konnten die Wissenschaftler diesen Vorgang bis ins kleinste Detail auflösen und die Anordnung einzelner Atome bestimmen. Diese bilden eine Art Tunnel, der das aktive Zentrum enthält. Am Ende des Tunnels befindet sich ein Eisenatom, das für die enzymatische Aktivität von EgtB verantwortlich ist.

„Durch die detaillierte Analyse der Enzymstruktur und der Wechselwirkungen zwischen den Atomen des Enzyms und den Ausgangsstoffen haben wir die Wirkweise von EgtB entschlüsselt“, sagt Blankenfeldt. Die Arbeit lege den Grundstein für die Suche nach einem Stoff, der EgtB im Tuberkuloseerreger hemmen könnte. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“. An der Lungenkrankheit Tuberkulose sind nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation im Jahr 2013 neun Millionen Menschen neu erkrankt.