Polyketide

Als Polyketide bezeichnet man die Naturstoffe, die durch den Polyketidweg biosynthetisiert werden. Diese gemeinsame Synthese verzweigt sich rasch und bildet so eine heterogene Gruppe an Naturstoffen. Neben den pflanzlichen Polyketiden spielen auch Polyketide aus maritimen Lebewesen, wie Quallen und Schwämme, eine wichtige Rolle in der Arzneimittelforschung.

Sie lassen sich in Pflanzen, Tieren, Bakterien und Pilzen finden.

Auf Grund ihrer – je nach Polyketid mehr oder weniger ausgeprägten – unter anderem antifungizide, antibiotische, cytostatische und antiparasitäre Wirkung sind die Polyketide beliebtes Target (siehe Leitstrukturen in der Medizinalchemie) der Pharmaindustrie. Insbesondere die Isolierung von Polyketiden aus Lebewesen in extremen Umgebungen (Bakterien in vulkanischer Umgebung, maritime Lebewesen) ergaben interessante Neuentdeckungen.

Damit verbunden ist auch immer die Totalsynthese der Naturstoffe, die wie bei den Epothilonen oder Brevetoxinen lange Jahre in Anspruch genommen hat.

Aufgrund ihrer biosynthetischen Herkunft gilt für die Polyketide die Acetatregel, die besagt, dass die Polyketide aus C2 Bausteinen aufgebaut sind und sie sich formal aus Acetatbausteinen zusammensetzen lassen. Im Biosyntheseweg werden die C2 Bausteine als Acetyl-Coenzym A und Malonyl-Coenzym A bereit gestellt, welches aus dem Primärstoffwechsel bekannt ist. Auf ähnlichem Wege werden auf Fettsäuren hergestellt. Es ergeben sich die Vorläufer der Polyketide, n x C2 Verbindungen. Diese Poly-β-ketoacyl-CoA werden dann zu den Polyketiden durch die Polyketidsynthasen umgebaut.

Beispielhaft ist hier die Orsellinsäure zu sehen, einem Polyketid, welches man aus Bakterien isolieren konnte. Dabei findet eine intramolekulare Aldolkondensation statt, die zu einem 6 Ring führt. Aufgrund der stabilen Aromatiserung des 6 Ringes werden die Ketone zu Alkohole tautomerisiert.