Isoprenoidbiosynthese in pathogenen Bakterien: Nukleare inelastische Streuung ermöglicht Einblicke in den ungewöhnlichen [4Fe‐4S]‐Cluster vom E.‐coli‐Protein LytB/IspH

Das Protein LytB/ISPH katalysiert den letzten Schritt des Methylerythritolphosphat(MEP)-Wegs, der zur Terpenoidbiosynthese in vielen pathogenen Bakterien dient. Deswegen gilt der MEP-Weg als Angriffspunkt fur neue potentielle Antibiotika, da er essenziell fur Mikroorganismen ist, beim Menschen jedoch nicht vorkommt. Substratfreies LytB hat einen besonderen [4Fe-4S]2+-Cluster mit einer bisher unbekannten Struktur. Experimente mit nuklearer inelastischer Streuung (NIS, oder “nuclear resonance vibrational spectroscopy”, NRVS) in Kombination mit quantenchemischen-molekulmechanischen (QM/MM) Rechnungen zeigen, dass das apikale Eisen des Clusters eindeutig mit drei Wassermolekulen koordiniert ist. Zusatzlich prasentieren wir NIS-Experimente von LytB gebunden mit dem naturlichen Substrat (E)-4-Hydroxy-3-methylbut-2-en-1-yl-diphosphat (HMBPP) sowie mit den Inhibitoren (E)-4-Amino-3-methylbut-2-en-1-yl-diphosphat und (E)-4-Mercapto-3-methylbut-2-en-1-yl-diphosphat.