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Inoue und Mitarbeiter berichten über [(Tipp)(NHC)Al]2 (Tipp = 2,4,6-Triisopropylphenyl, NHC = 1,3-Di-isopropyl-4,5-dimethyl-imidazolin-2-yliden). Die Al-Al-Doppelbindung reagiert mit Alkinen in einer [2+2]-Cycloadditionsreaktion und mit H2 via 1,2-Addition. Mit O2 oder Xylylisonitril bricht die Al-Al-Bindung, und es entstehen O- beziehungsweise C(NXyl)-Brücken. Nachdem sie stöchiometrische Reaktionen untersucht hatte, nutzte die Arbeitsgruppe das Dialumen als Präkatalysator in der Hydroborierung von CO2 und in der Dehydrierung von Me2NHBH3 – in dieser ist vermutlich eine Aluminiumhydridspezies der aktive Komplex. AH<ul id="nadc20204099048-bibl-0001" content-type="uncited-references"><li id="nadc20204099048-bib-0001">
<label>1</label><mixed-citation publication-type="miscellaneous" id="nadc20204099048-cit-0001">Chem. Sci. 2020, 11, 4817</mixed-citation></li></ul>

Meldung

Neues Dialumen

Inoue und Mitarbeiter berichten über [(Tipp)(NHC)Al]2 (Tipp = 2,4,6-Triisopropylphenyl, NHC = 1,3-Di-isopropyl-4,5-dimethyl-imidazolin-2-yliden). Die Al-Al-Doppelbindung reagiert mit Alkinen in einer [2+2]-Cycloadditionsreaktion und mit H2 via 1,2-Addition. Mit O2 oder Xylylisonitril bricht die...

&Uuml;ber das gesamte Jahr verteilt publiziert die Redaktion der Nachrichten aus der Chemie Trendberichte &uuml;ber alle chemischen Disziplinen hinweg.

Trendberichte

Inzwischen können wir die zellulären Prozesse in lebenden Zellen verfolgen, und zwar mit subzellulärer Fluoreszenzmikroskopie mit Auflösung im Nanometerbereich. Ob Ribosomen die richtigen Proteine herstellen oder eine Leseschwäche haben, lässt sich durch Ribosomenprofiling untersuchen. Und: Bisher haben intrinsische Dynamik und Heterogenität erschwert, die dreidimensionale Struktur von Multiproteinkomplexen zu bestimmen. Kryoelektronenmikroskopie erlaubt es nun, diese schwer greifbaren Maschinerien mit höchster Auflösung abzubilden.
Seit Ende letzten Jahres hält ein neues Coronavirus, Sars-Cov-2, die Welt in Atem.Für die biochemische Community stehen die Impfstoffentwicklung und die Entwicklung gezielter Therapien und Antikörpernachweise im Vordergrund. Hier leistet die Grundlagenforschung einen wichtigen Beitrag. Zusätzlich zur Erforschung der Biologie von Coronaviren ist entscheidend, die dreidimensionale Struktur der viralen Biomoleküle aufzuklären, also der viralen RNAs und Proteine. Denn nur so lässt sich diese Krankheit bekämpfen. Hochaufgelöste Strukturen erlauben es, die Bindung von Wirkstoffen vorherzusagen (structure-based drug design) oder den Ort und die Art der Bindung zu charakterisieren.Dabei sind seit kurzem auch RNA-Strukturen in den Fokus der Wirkstoffentwicklung gerückt, obwohl RNA lange als nicht „druggable“ galt. Derzeit sind Risdiplam (Roche) und Branaplam (Novartis) in klinischen Phase-III-Studien. Diese zwei Wirkstoffe binden gezielt an RNA-Strukturen und erzielen damit einen therapeutischen Nutzen. Damit hat Wissen aus der mikrobiologischen Grundlagenforschung in die Wirkstoffforschung Einzug gehalten.Aus Bakterien sind Riboswitche bekannt. Das sind stark strukturierte Messenger-RNA-Elemente, die mit hoher Affinität und Spezifität niedermolekulare Liganden binden. Abhängig von der Ligandenbindung schalten sie die Expression der nachfolgenden Gene an oder aus. Riboswitche kontrollieren dabei zirka fünf Prozent der Gene in Bakterien. Insbesondere essenzielle Stoffwechselwege und bakterielle Kommunikation werden oft darüber gesteuert.Auch in der synthetischen Biologie dienen RNA-Ligand-Interaktionen dazu, genetische Schaltkreise aufzubauen. Hierbei werden gezielt RNAs, die Aptamere, evolviert, die spezifisch mit den gewünschten Molekülen interagieren. Entsprechend sind virale RNAs auch mögliche Zielstrukturen für niedermolekulare Liganden und damit interessant für die Wirkstoffentwicklung gegen Covid-19. Unter anderem daran arbeiten die Forscher, die sich in Deutschland zur Initiative „Covid19-NMR“ zusammengeschlossen haben.In der Biochemie gibt es auch abseits der Corona-Forschung aktuelle Methodenentwicklungen: Die Kryo-EM (Kryoelektronenmikroskopie) ist dabei, sich zur Strukturaufklärung von Proteinen zu etablieren. Im Februar dieses Jahres wurde bereits die 10 000ste Struktur an die Electron Microscopy Data Bank (EMDB) übermittelt. Mit dieser Methode lassen sich besonders auch große Proteinkomplexe mit Auflösung im einstelligen Ångström-Bereich ermitteln.Hochauflösende Fluoreszenzmikroskopie ermöglicht es sogar, solche Komplexe direkt in lebenden Zellen darzustellen. Aktuelle Trends gehen dabei beispielsweise in Richtung Automation und Untersuchung ganzer, mehrzelliger Organismen.Hochdurchsatzsequenzierung von RNA erlaubt, das gesamte Transkriptom einer Zelle detailliert zu analysieren. Dabei ist mittlerweile bekannt, dass die Transkriptmenge nicht unbedingt mit der Menge an kodiertem Protein korreliert. Dies liegt unter anderem an der stark divergierenden Effizienz, mit der einzelne Transkripte translatiert werden.Ribosomenprofiling schließlich erlaubt über die Detektion aktiv translatierter Transkripte einen genomweiten Blick darauf, welche Proteine in einer Zelle gerade hergestellt werden.<h2>Drei Fragen an die Koordinatorin: Julia Weigand</h2>Welcher Trend ist in den letzten 12 Monaten aufgekommen, den Sie so nicht erwartet haben?Ein stark erhöhtes Interesse an RNA-Forschung im Allgemeinen, ausgelöst durch Methodenentwicklungen, die erleichtern, RNA zu detektieren und ihre zelluläre Funktion zu charakterisieren. Außerdem das Interesse an RNA als Zielmolekül neuer Therapeutika, etwa durch Bindung von Antisense-Oligonukleotiden und kleinen Molekülen an zelluläre RNAs oder RNA-Moleküle selbst als Wirkstoff.In welchem Gebiet erwarten Sie in diesem Jahr die größten Entwicklungen und warum?Bei der Wirkstoffentwicklung mit RNA als Zielmolekül, ausgelöst durch den RNA-Virus Sars-Cov-2.Ihre Forschung in 140 Zeichen?RNA-basierte Genregulation in humanen Zellen im Kontext zellulärer Stressantworten wie Hypoxie, mit Fokus auf die Rolle von RNA-Strukturen.<div><img src="https://media.graphcms.com/Gtd8svvBRQqvM8ZbNtS4">

</div>Julia Weigand ist Nachwuchsgruppenleiterin an der TU Darmstadt. Die weiteren Autoren: Harald Schwalbe ist Professor für Organische Chemie an der Universität in Frankfurt. Er entwickelt und nutzt NMR-Spektroskopie für die Untersuchung von Proteinen, RNA und DNA. Sebastian Andreas Leidel ist seit 2018 Professor am Departement für Chemie und Biochemie der Universität Bern, wo er chemische Modifizierungen von RNA und Translationskontrolle erforscht. Ulrike Endesfelder studierte Physik und ist seit 2014 Gruppenleiterin am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg. Im Sommer 2020 wird sie an der Carnegie-Mellon-Universität in Pittsburgh, USA, eine Professur für experimentelle Biophysik antreten. Arne Möller ist Professor an der Universität Osnabrück und leitet die Strukturbiologie. Simon Trowitzsch, Jahrgang 1977, ist Gruppenleiter am Institut für Biochemie an der Universität Frankfurt.

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