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This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschung in Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht: Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz. Zum biochemischen Syntheseweg der Pteroylglutaminsäure Von RUDOLF TSCHESCHE und FRIEDHELM KÖRTE Aus der Biochemischen Abteilung des Chemischen Staatsinstituts der Universität Hamburg (Z. Naturforschg. S b, 87—91 [1953]; eingegangen am 5. Januar 1953) Herrn Professor A. Butenandt zum 50. Geburtstage gewidmet Zur Klärung des biodiemisdhen Syntheseweges der Pteroylglutaminsäure (Folsäure) wurden eine Reihe weiterer synthetischer Pteridine auf ihre Wuchs- bzw. Hemmstoffwirkung auf Streptococcus faecalis R untersucht. Es ließ sich zeigen, daß ihr Einfluß mit der früher ge- äußerten Vorstellung übereinstimmt, daß der 2-Amino-6.9-dioxy-pteridinaldehyd-(8) in glyko- sidierter Form eine Zwischenstufe darstellt, die über die 9-Oxy-pteroylglutaminsäure in Fol- säure übergeht. Als eine Vorstufe des Pteridinsystems wurde das Pyrimidinderivat Vicin wahrscheinlich gemacht, während das Convicin keinen Einfluß auf das Wachstum ausübt. Es wird vermutet, daß die mangelhafte Fähigkeit dieses Bakteriums, Folsäure zu bilden, auf der Unfähigkeit beruht, Convicin in Vicin überzuführen. I n früheren Arbeiten 1 zur Klärung des antibakte- riellen Wirkungsmechanismus der Sulfonamide haben wir durch Wuchs- und Hemmstoffanalyse an Streptococcus faecalis R und verschiedenen Stämmen von Enterococcen folgende Stufen der biochemischen I. Durch Oxydation von 2-Amino-6.8-dioxy-9-methyl- pteridin mit Selendioxyd wurde der 2-Amino-6.8- dioxy-pteridinaldehyd-(9) (II) gewonnen. Er unter- Isoxanthopterin- carbonsäure Sthiffsche Base mit p-Amino- benzoylglutamin- säure. Ort der Sulfonamid- inhibition OH Kr H,N- COOH N-Glykosid der Osoxanthopterin - carbonsäure N N^V %-CHO oy« N H COOH J-OH C'-N-CGTVCO-NH-CH CH2 CH2 COOH OH Glucose N N Pteroyl-glutaminsäure Glucose COOH •CH2-NH-«Q>-C0-NH-CH CH2 CH2 COOH COOH CH2-NH-<Q-C0-NH-CH CH2 CH2 COOH N-Glykosid des 2-Amino-6.9- dioxy-pteridin- aldehyds-(8) 9-Oxy-pteroyl- glutaminsäure Synthese der Pteroylglutaminsäure für möglich her- ausgestellt (I). In dieser Arbeit berichten wir über weitere Pteridinderivate, die geeignet erscheinen, durch ihr biologisches Verhalten diese Annahmen zu unterstützen. i R . T s c h e s c h e , Z. Naturforsdig. 2b, 10 [1947]; mit C. H. K o e h n c k e u. F . K ö r t e , IV. Mitt., 5b, 132 [1950]; mit F. K o r t e u. I. K ö r t e , V. Mitt., 5 b, 312 [1950]; mit G. C r e m e r - B a r t e 1 s, VI. Mitt., 5 b, 367 [1950]; mit F. K o r t e u. I. K ö r t e , VII. Mitt. 6b, 304 [1950], scheidet sich von dem wachtumswirksamen 9-Oxy- aldehyd-(8) allein durch Vertauschung der Sub- stituenten an C8 und C 9 . Er zeigte bei Strept. faec. R nicht nur keine Wuchsstoffwirkung nach Erhitzen im glucosehaltigen Nährboden, sondern hemmte bei einer Konzentration von 40y/ccm die Vermehrung des Testbakteriums um etwa 30%. Als versucht wurde, mit ihm durch Sulfathiazol im Wachstum in- hibierte Enterococcen zu enthemmen, war kein Effekt festzustellen, obwohl ein derartiges Ergebnis

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This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

Zum biochemischen Syntheseweg der Pteroylglutaminsäure

V o n R U D O L F TSCHESCHE u n d F R I E D H E L M K Ö R T E

Aus der Biochemischen Abteilung des Chemischen Staatsinstituts der Universität Hamburg (Z. Naturforschg. S b, 87—91 [1953]; eingegangen am 5. Januar 1953)

Herrn Professor A. Butenandt zum 50. Geburtstage gewidmet

Zur Klärung des biodiemisdhen Syntheseweges der Pteroylglutaminsäure (Folsäure) wurden eine Reihe weiterer synthetischer Pteridine auf ihre Wuchs- bzw. Hemmstoffwirkung auf Streptococcus faecalis R untersucht. Es ließ sich zeigen, daß ihr Einfluß mit der früher ge-äußerten Vorstellung übereinstimmt, daß der 2-Amino-6.9-dioxy-pteridinaldehyd-(8) in glyko-sidierter Form eine Zwischenstufe darstellt, die über die 9-Oxy-pteroylglutaminsäure in Fol-säure übergeht. Als eine Vorstufe des Pteridinsystems wurde das Pyrimidinderivat Vicin wahrscheinlich gemacht, während das Convicin keinen Einfluß auf das Wachstum ausübt. Es wird vermutet, daß die mangelhafte Fähigkeit dieses Bakteriums, Folsäure zu bilden, auf der Unfähigkeit beruht, Convicin in Vicin überzuführen.

In früheren Arbeiten1 zur Klärung des antibakte-riellen Wirkungsmechanismus der Sulfonamide

haben wir durch Wuchs- und Hemmstoffanalyse an Streptococcus faecalis R und verschiedenen Stämmen von Enterococcen folgende Stufen der biochemischen

I.

Durch Oxydation von 2-Amino-6.8-dioxy-9-methyl-pteridin mit Selendioxyd wurde der 2-Amino-6.8-dioxy-pteridinaldehyd-(9) (II) gewonnen. Er unter-

Isoxanthopterin-carbonsäure

Sthiffsche Base mit p-Amino-benzoylglutamin-säure. Ort der Sulfonamid-inhibition

OH

Kr H,N-

COOH N-Glykosid der Osoxanthopterin -

carbonsäure

N N ^ V %-CHO oy«

N H COOH

J-OH C'-N-CGTVCO-NH-CH

CH2

CH2

COOH

OH

Glucose

N N

Pteroyl-glutaminsäure

Glucose

COOH

•CH2-NH-«Q>-C0-NH-CH CH2

CH2

COOH

COOH CH2-NH-<Q-C0-NH-CH

CH2

CH2

COOH

N-Glykosid des 2-Amino-6.9-dioxy-pteridin-aldehyds-(8)

9-Oxy-pteroyl-glutaminsäure

Synthese der Pteroylglutaminsäure für möglich her-ausgestellt (I). In dieser Arbeit berichten wir über weitere Pteridinderivate, die geeignet erscheinen, durch ihr biologisches Verhalten diese Annahmen zu unterstützen.

i R . T s c h e s c h e , Z. Naturforsdig. 2b, 10 [1947]; mit C. H. K o e h n c k e u. F. K ö r t e , IV. Mitt., 5b, 132 [1950]; mit F. K o r t e u. I. K ö r t e , V. Mitt., 5 b, 312 [1950]; mit G. C r e m e r - B a r t e 1 s, VI. Mitt., 5 b, 367 [1950]; mit F. K o r t e u. I. K ö r t e , VII. Mitt. 6b, 304 [1950],

scheidet sich von dem wachtumswirksamen 9-Oxy-aldehyd-(8) allein durch Vertauschung der Sub-stituenten an C8 und C 9 . Er zeigte bei Strept. faec. R nicht nur keine Wuchsstoffwirkung nach Erhitzen im glucosehaltigen Nährboden, sondern hemmte bei einer Konzentration von 40y/ccm die Vermehrung des Testbakteriums um etwa 3 0 % . Als versucht wurde, mit ihm durch Sulfathiazol im Wachstum in-hibierte Enterococcen zu enthemmen, war kein Effekt festzustellen, obwohl ein derartiges Ergebnis

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88 R. T S C H E S C H E U N D F. K Ö R T E

mit dem glykosidierten 2-Amino-6.9-dioxy-pteridin-aldehyd-(8) leicht möglich war.

In der vorhergehenden Mitteilung hatten wir auch über die Hemmstoffnatur des 2-Amino-6.9-dioxy-8-aethyl-pteridins ( l i l a ) berichtet. Es schien möglich, daß diese Verbindung durch die Bakterien zur 8-Acetyl-Verbindung (III b) oxydiert wird. Es war da-her wünschenswert, dieses Pteridinderivat herzustel-len und biologisch zu prüfen. Durch Oxydation des genannten 8-Aethylderivätes mit S e 0 2 konnte die Verbindung unschwer gewonnen werden. Sie redu-zierte die Vermehrung im Nährmedium nach W e y -g a n d , im Difco- und im synthetischen Nährmedium mit 40 y/ccm zu etwa 5 0 % .

In der VI I . Mitteilung1 zum antibakteriellen Wir-kungsmechanismus der Sulfonamide war über die Hemmwirkung der 2-Amino-6.9-dioxy-pteridin-essig-säure-(8) (IV a) berichtet worden, die mit der Iso-xanthopterincarbonsäure, dem normalen Wuchsstoff, konkurrieren sollte. Letztere ist nach unserer Auf-fassung Zwischenstufe der Pteroylglutaminsäurebil-dung; in diesem Zusammenhang war daher auch die 2-Amino-6-oxy-pteridin-essigsäure-(8) interessant (IV b), der die OH-Gruppe in Stellung 9 fehlt. Sie war bemerkenswerterweise mit 5 — 5 0 y/ccm Nähr-lösung ohne jeden Einfluß auf das Wachstum von Strept. faec. R. Die Ergebnisse der bakteriologischen Versuche stehen somit mit der von uns vertretenen Vorstellung über den biochemischen Syntheseweg der Pteroylglutaminsäure in Einklang.

Weiter haben wir versucht zu ermitteln, ob Iso-xanthopterincarbonsäure als Vorstufe des 2-Amino-6.9-dioxy-pteridinaldehyds-(8) wie dieser durch Zu-satz von p-Aminobenzoylglutaminsäure zum Nähr-medium in ihrer Wuchsstoffwirkung verstärkt wird. Dies ist nicht der Fall sowohl im synthetischen wie im Difco-Nährmedium. Die gleiche Feststellung trifft auch für 8-Methyl-isoxanthopterin zu, das, wie frü-her schon angegeben wurde, etwa gleich wirksam wie Isoxanthopterincarbonsäure ist und daher auch als Vorstufe des 2-Amino-6.9-dioxy-pteridinaldehyds-(8) in Frage käme. Zwischen beiden Pteridinen kann auf Grund ihrer Wirkung auf das Wachstum nicht ent-schieden werden.

OH

.^•CHO H A n

Es kann ferner erwähnt werden, daß die 2.6-Di-amino-9-oxy-pteroylglutaminsäure (V) ebenfalls ein Hemmstoff wie die 2.6-Diamino-pteroylglutaminsäure (Aminopterin), wenn auch in etwas schwächerem Aus-maß, ist2 . Als Testbakterium wurde hierbei ebenfalls Strept. faecalis R verwendet. Die Feststellung weist vielleicht darauf hin, daß auch dieses Folsäurederivat wie die2-Amino-6.9-dioxy-pteroylglutaminsäure durch das Bakterium in die an C 9 keine OH-Gruppe füh-rende Verbindung umgewandelt werden kann.

NH2

I

H , N \ N N

OH

N A ' N H . , HoN-l! J : 0

N Glucose VI

6n1 •CH2-NH-CFIH

•OH

COOH

CO-NH-CH CHZ i i CH2

COOH V

OH

N / \ N H . H O l J i O

N

Glucose VII

OH A N

r f V VCH*

•̂OH HzN-k J k > R N N N

III a, R = G>H, b, R = CÖ CH,

IV a, R = OH b, R = H

Die nachfolgende Tabelle bringt eine Zusammen-stellung der für maximales Wachstum pro ccm Nähr-lösung notwendigen Pteridinderivate bei Strept. faec. R sowie des später noch zu behandelnden Vicins.

Vicin 40 y 8-Methyl-isoxanthopterin 30—40 y Isoxanthopterincarbonsäure 30 y In glucosehaltigem Nährmedium erhitzter

2-Amino-6.9-dioxy-pteridinaldehyd-(8) 20 y dgl. getestet in Gegenwart von 50 y/ccm

p-Aminobenzoylglutaminsäure 0,05 y 9-Oxy-pteroylglutaminsäure 0,0002 y Pteroylglutaminsäure 0,0001 y

Wenn man die Zahlen der Tabelle vergleicht, so ergibt sich die Vermutung, daß für Strept. faec. R der begrenzende Faktor für den Aufbau der Pteroyl-glutaminsäure weniger die Menge des zur Verfügung stehenden 2-Amino-6.9-dioxy-pteridinaldehyds-(8) ist, als die vorhandene Menge p-Aminobenzoylglutamin-

säure. D a ß Isoxanthopterincarbonsäure oder 8-Methyl-isoxanthopterin bei gleichzeitigem An-gebot von p-Aminobenzoylglutaminsäure nicht mehr Folsäure als ohne diese Säure bilden, ist auffällig, da der Schritt zum entsprechenden

2 R. T s c h e s c h e , S. Z a k r z e w s k i u. F. K ö r t e , Chem. Ber., im Druck.

C00H

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Aldehyd, wie die Zahlen zeigen, ausbeutemäßig nicht ungünstig verlaufen kann. Es müssen daher bei den beiden genannten Pteridinen noch unbekannte Fak-toren im Spiel sein, die die Umwandlung in 9-Oxy-pteroylglutaminsäure begrenzen.

Eine weitere Sicherung der entwickelten Vorstel-lungen über die Biogenese der Pteroylglutaminsäure würde es bedeuten, wenn es gelänge, stickstoffhaltige Verbindungen aufzufinden, die als Vorstufen des Pteridinringsystems in Bakterien aufgefaßt werden können. Hierbei war besonders Pyrimidinderivaten der Vorzug zu geben, da Pyrazine bisher in der Natur kaum beobachtet worden sind. Bei der Durch-sicht der Literatur stießen wir auf zwei Pyrimidin-glykoside, Vicin (VI) und Convicin (VII) , die R i t t -h a u s e n 3 aus den Samen von Vicia Sedativa L . und Vicia Faha L . var. minor isoliert hat und die v. L i p p m a n n auch aus dem Saft der Runkelrübe er-halten konnte. Wir haben beide hinsichtlich ihrer Wuchsstoffnatur bei Strept. faec. R geprüft und nur Vicin mit etwa 40y/ccm als wirksam befunden. Con-vicin war ohne jeden Einfluß.

Man kann dieses Ergebnis so deuten, daß Vicin von Strept. faec. R entweder nach der Formelreihe VII I in Isoxanthopterincarbonsäure oder I X in 8-Me-thyl-isoxanthopterin übergeführt wird. Beide Pteridin-derivate waren bei unserem Testorganismus etwa gleich wirksam, so daß vermutet werden kann, daß die Stufe des Aldehyds biologisch sowohl von der COOH-Gruppe wie von der CH3-Gruppe aus an CH

erreicht werden kann. Da das Amid der Brenztrauben-säure uns eine biologisch wahrscheinlichere Verbin-dung als das Amid der Mesoxalsäure erscheint, möch-ten wir bis zum Beweis des Gegenteils zunächst dem Weg I X den Vorzug geben.

OH

NA-NH..

N Glucose

OH

N A - N H O H 2 N - M : 0

N Glucose

O C C O O H

CO Isoxanthopterin-carbonsäure

H,N

VIII

OC-CH, I

CO *

H,N

8-Methyl-isoxanthopterin

IX

3 H. R i t t h a u s e n , J. prakt. Chem. (2) 24, 202 [1881]; 29, 359 [1884]; Ber. dtsch. Chem. Ges. 29, 896 [1896],

Um zu sichern, daß Vicin eine Ausnahmestellung unter den Pyrimidinderivaten einnimmt, haben wir die in der folgenden Tabelle aufgeführten Verbin-dungen auf ihre Beeinflussung des Wachstums gegen-über Strept. faecalis R untersucht. Wir fanden dabei, daß keine der Verbindungen, auch nicht nach Er-hitzen mit dem glucoseenthaltenden Nährmedium außer XV, eine Wachstumswirkung gegenüber dem Mikroorganismus in Konzentrationen von 1-lOOy/ccm Nährmedium zeigte. Die meisten wiesen sogar eine schwache Hemmwirkung im nichtglykosidierten Zu-stand auf.

Nicht mit dem Nährmedium

erhitzt 10% Hemm. b. 40 2.4-Diamino-6-oxy-

pyrimidin (X) 2.4.5-Triamino-6-oxy- 8°/0 Hemm. b. 60

pyrimidin (XI) 2.6-Dioxy-6-amino- kein Einfluß

pyrimidin (XII) 2-Amino-4.6-dioxy- Hemm. b. 60 y

pyrimidin (XIII) 2.4.6-Trioxy-5-amino- kein Einfluß

pyrimidin (XIV) 2.5-Diamino-4.6-dioxy- 15°/„ Hemm. b. 80

pyrimidin (XV)

Mit dem Nährmedium

erhitzt 10% Hemm.

kein Einfluß

kein Einfluß

kein Einfluß

kein Einfluß

2 0 % Wachst, b. 60 -/

OH

NH-.

OH

N / \ N H . . H,N-L JJ-NH*

N

OH

N H,N

OH

A V 7

N

XIII

N

XI

OH

H O - L > N H ,

N

XII

OH

OH N

HO-\ N

XIV

•NH-. •OH H.N

Danach scheint auch beim 2.5-Diamino-4.6-dioxy-pyrimidin (XV) beim Erhitzen mit dem glucosehalti-gen Nährmedium eine gewisse Glykosidierung am N einzutreten, wie wir sie für Xanthopterin und 2-Amino-6.9-dioxy-pteridinaldehyd-(8) angenommen haben. Dabei müßte Vicin oder eine analoge Ver-bindung entstehen. Auch die Hemmwirkung der Ver-bindung XV, wenn sie steril dem Nährmedium zu-gesetzt wird, erscheint in diesem Zusammenhang be-merkenswert.

D a ß der Testorganismus Strept. faecalis R erlaubt, die biochemischen Wege der Synthese der Pteroyl-glutaminsäure so weit zurück zu verfolgen, ist theo-

4 E. O. v. L i p p m a n n , Ber. dtsch. chem. Ges. 29. 2653 [1896],

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retisch nur dann möglich, wenn der Syntheseblock für diesen Wuchsstoff relativ früh gelegen ist. Es müssen so alle Zwischenstufen des Syntheseweges nach die-sem wachstumsfördernd sein, während solche vor dem Block keinen Einfluß auszuüben vermögen. Diese Überlegungen drängen zu der Vermutung, daß die Unfähigkeit von Strept. faec. R zur ausreichenden Bildung von Folsäure auf dem Mangel eines geeig-neten Fermentes beruht, Convicin in Vicin umzu-wandeln. Bei der Ausbildung der Spezies Strept. faec. R ist das Gen, welches für die Bildung des Fermentes sorgt, durch Mutation verloren gegangen, so daß eine Abhängigkeit dieses Organismus für Fol-säure aus der Nährlösung entstand. Anders verhält sich Lactobac. casei, der ebenfalls nicht ausreichend Pteroylglutaminsäure bilden kann. Hier ist schon die 9-Oxy-pteroylglutaminsäure kein Wuchsstoff mehr, ihre Überführung in Folsäure ist mangels eines geeigneten Fermentes unmöglich. Der Syntheseblock für Pteroylglutaminsäure liegt bei Lactobac. casei sehr spät, und daher ist eine ähnliche Untersuchung wie bei Strept. faec. R hier nicht durchführbar. Weiter ist zu vermuten, daß die biochemische Syn-these der Pteroylglutaminsäure in höheren Pflanzen den gleichen oder einen ähnlichen Weg beschreitet, da diese auch durch Sulfonamide im Wachstum ge-hemmt werden und Vicin und Convicin in ihnen auf-gefunden wurden.

Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß Strept. faec. R wie Lactobac. casei auch Xanthopterin als Wuchsstoff an Stelle von Folsäure benutzen können, wenn es durch Erhitzen im glucosehaltigen Nähr-boden aktiviert worden ist5 . Dieser Weg ist durch Sulfonamide nicht hemmbar und scheint so, wenn er überhaupt zur Folsäure führt, ein zweiter Weg zur Bildung dieses Wuchsstoffes zu sein. Sollten diese Vermutungen richtig sein, ergibt sich damit ein neues Beispiel dafür, wie ein gewöhnlich beschrittener Weg der Biosynthese, bei Gegenwart eines Hemmstoffes für diese, durch eine andere Bildungsmöglichkeit er-setzt werden kann. Wir sind dabei, gerade dieser Frage unsere besondere Aufmerksamkeit zu widmen.

Gegen unsere Auffassung, daß der antibakterielle Wirkungsmechanismus der Sulfonamide auf einem Abfangen des 2-Amino-6.9-dioxy-pteridinaldehyds-(8) bei der Biosynthese der Pteroylglutaminsäure in Bak-terien besteht, ist eingewendet worden", daß dann die p-Aminobenzoylglutaminsäure ein besserer Ent-

5 G. B. E 1 i o n u. G. H. H i t c h i n g s , J. biol. Chemistry 188, 611 [1951],

« W. S h i v e . Annu. Rev. Microbiol. 6. 441 [1952].

Wachstumswerte des Vicins Vicin, y/ccm Trübung nach 20 Stdn. Bebrütung bei 37°: 0 12

10 12 20 14 30 18 40 20 50 20 60 19 70 16 80 18 90 14

100 15

Wachstums werte des my/ccm Trübung 2.6-Diamino-9-oxy-pteroylglutaminsäure: 0 14

10 12 20 12 50 9 70 8

100 5

Wachstumswerte des y/ccm Trübung 2-Amino-6.8-dioxy-pteridin-aldehvd-(9): 0 13

10 13 20 11 30 11 40 9 50 9 60 9 70 8

Wachstumswerte des y/ccm Trübung 2-Amino-6.9-dioxy-8-acetyl-pteridins: 0 16

10 16 20 13 30 10

- 40 8 50 8 60 9 70 8

hemmungsfaktor als die p-Aminobenzoesäure sein müßte. Aber vielfach ist gerade das Umgekehrte der Fall. Hierbei ist jedoch zu bedenken, daß die Stö-rung der Folsäuresynthese in Bakterien nicht der ein-zige Angriffspunkt dieser Chemotherapeutika ist. Wir haben schon früher ausgeführt, daß wahrscheinlich in vielen Bakterien noch ein anderer Prozeß existiert, bei dem die p-Aminobenzoesäure als solche und nicht in der Bindung an Glutaminsäure von einem Träger verdrängt wird. Unter dieser Annahme lassen sich die bisherigen Befunde gut miteinander vereinen.

Wir danken der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s -g e m e i n s c h a f t auch an dieser Stelle vielmals für die finanzielle Unterstützung dieser Arbeit.

Beschreibung der Versuche

2 - A m i n o - 6.8 - d i o x y - p t e r i d i n - a 1 d e h y d - (9)

Man suspendiert 3,5 g fein zerriebenes 2-Amino-6.8-dioxy-9-methyl-pteridin in 100 ccm Eisessig und erhitzt

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nach Zugabe von 2,4 g SeO<>, in 2 ccm Wasser gelöst, 30 Min. unter Rüdefluß zum Sieden. Anschließend wird der Eisessig im Vakuum auf 20 ccm eingeengt und das Pteridin durch Zugabe von Wasser gefällt. Nadi dem Ab-zentrifugieren, Umlösen aus Ammoniak/Salzsäure und Umkristallisation aus Wasser erhält man 1,1 g des gelben 2-Amino-6.8-dioxy-pteridin-aldehyd-(9). Ausb. 24% der Theorie.

C7H503N5 (207,15). Ber.: C 40,58, H 2,43, N 33,81. Gef.: C 40.22, H 2,15, N 33,29.

2 - A m i n o - 6.9 - d i o x y - 8 - a c e t y l - p t e r i d i n

1,8 g 2-Amino-6.9-dioxy-8-äthyl-pteridin werden in 100 ccm Eisessig suspendiert und nach Zugabe von 1,2 g SeO, in 1 ccm Wasser gelöst, es wird 30 Min. zum Sieden

erhitzt. Nach dem Einengen im Vakuum wird das Pteridin mit Wasser gefällt. Nach dem Umfallen aus Ammoniak/Salzsäure wird aus Wasser umkristallisiert. Dabei lassen sich 0,8 g 2-Amino-6.9-dioxy-8-acetyl-pteridin in Form farbloser, balkenartiger Kristalle iso-lieren. Ausb. 38 % der Theorie.

C a H.0 3 N. (221,18). Ber.: C 43,44, H 3,19, N 31,67. Gef.: C 42,98, H 3,43. N 31,40.

Die bakteriologisdien Teste wurden in dem von T e p 1 y und E 1 v e h j e m ' beschriebenen Nährmedium durch-geführt. Als Testorganismus diente Streptococcus faeca-lis R. Beimpfungstechnik, Bebrütungszeit und Tempera-tur wurden bereits früher von uns beschrieben

7 J. T e p l y u. A. E l o c h j e m , J. biol. Chemistry 157, 203 [1945],

Bildungsort und Erfolgsorgan des Puparisierungshormons der Fliegen

V o n P E T E R KARLSON u n d G I S E L A HANSER

Aus dem Max-Planck-Institut für Biochemie, Tübingen (Z. Naturforschg. 8 b, 91—96 [1953]; eingegangen am 9. Dezember 1952)

Herrn Professor A. Butenandt zum 50. Geburtstage gewidmet

Durch Ringdrüsenexstirpation erhaltene Dauerlarven von Calliphora erythroeephala können durch Injektion von Puparisierungshormon zur Verpuppung gebracht werden. Es wird daraus geschlossen, daß das Puparisierungshormon in der Ringdrüse gebildet wird. Erfolgsorgan des Puparisierungshormons ist die aktivierte Epidermis; am ruhenden Gewebe kann nur durch sehr hohe Hormondosen eine Puparisierung erzwungen werden. Der Aktivierungsprozeß der Epidermis wird sehr wahrscheinlich durdi ein Hormon ausgelöst. Es ist anzunehmen, daß dieser Wirkstoff, der „Aktivierungsstoff", nicht mit dem Puparisierungshormon identisch ist.

Das in unseren Extrakten vorliegende wirksame Prinzip ist kein Substrat des Tyrosinase-Systems und wirkt in anderer Weise auf die Epidermis ein als Brenzcatechin und ähnliche Phenole, die den natürlichen Gerbungs- und Verfärbungsprozeß nur nachahmen.

Die Hormonphysiologie der Häutung und Ver-puppung der Schmetterlingsraupen scheint heute

in den Grundzügen geklärt zu sein. Aus den Arbei-ten von A. K ü h n , H. P i e p h o , C. M. W i l -l i a m s u . a . (Zusammenfassung: P i e p h o 1 ) läßt sich folgendes Schema (Abb. 1) ableiten: Jeder Häu-tungsschritt beginnt mit der Ausschüttung eines Hor-mons, das von neurosekretorischen Zellen des Gehirns gebildet wird und als adenotropes Hormon die Pro-thoraxdrüse zur Tätigkeit anregt. Diese sezerniert daraufhin einen Wirkstoff, der die einzelnen Häu-tungsprozesse der Epidermis auslöst. Die Art dieser Häutung — Raupen- oder Puppenhäutung — wird durch das Hormon der Corpora allata bestimmt, das

1 H. P i e p h o , Verh. dtsch. Zool. Ges. 1951, 62. 2 W i g g l e s w o r t h hat für den Wirkstoff der Cor-

pora allata den Terminus „Jugendhormon" (juvenile hor-mone) vorgeschlagen. Wir halten die Bezeichnung „lar-vales Hormon" für glücklicher, weil damit die Wirkung des Stoffes besser gekennzeichnet ist.

auch als „larvales Hormon' bezeichnet werden kann2 . Der Wirkstoff der Corpora allata prägt der Häutung larvalen Charakter auf; Puppenhäutung tritt dann ein, wenn die Corpora allata ihre Tätig-keit weitgehend oder ganz eingestellt haben und allein das Hormon der Prothoraxdrüse auf die Epi-dermis einwirkt.

An dieser Stelle berühren sich die genannten Arbei-ten mit den Problemen des Puparisierungshormons der Fliegen. Als Puparisierungshormon haben B e k -k e r und P l a g g e 3 das in ihren Extrakten enthal-tene wirksame Prinzip bezeichnet, das die äußerlich sichtbaren Merkmale der Verpuppung der Fliegen auslöst: Die Inkrustierung und Pigmentierung der letzten Larvencuticula. Das Puparisierungshormon dürfte auch bei der Verpuppung der Schmetterlings-raupen eine Rolle spielen, denn aus Schmetterlings-

3 E. B e c k e r u. E. P l a g g e . Biol. Zbl. 59. 326 [1939],