Die stark wachsende chemische Vielfalt der RNA‐Modifikationen enthält eine Thioacetalstruktur

Durch kürzlich neu entdeckte Strukturen wurde das Spektrum an funktionellen Gruppen, die die chemische Vielfalt von RNA‐Modifikation definieren, überraschend erweitert. Durch die Verwendung von LC‐MS war es uns möglich, über hundert Signale von RNA‐Komponenten, die eine Ribose‐Einheit enthielten, in tRNAs von E. coli zu detektieren. Durch Fütterungsexperimente mit stabilen isotopenmarkierten Verbindungen wurden 37 Verbindungen identifiziert, die neue RNA‐Modifikationen darstellen. Eine der 37 Strukturen konnte durch den Einsatz von Deuterium‐Austausch‐Experimenten sowie hochauflösender Massenspektrometrie aufgeklärt werden. Die Struktur von msms 2 i 6 A (2‐Methylthiomethylenethio‐ N6 ‐isopentenyladenosin) wurde durch Methion‐D3‐Fütterungsexperimente und schließlich durch die Synthese der Nukleobase bestätigt. Die Modifikation msms 2 i 6 A enthält ein Thioacetal, dessen Biosyntheese wir in vitro durch das Radikal‐SAM‐Enzym MiaB aus ms 2 i 6 A nachstellen konnten. Dieses Enzym führt eine Thiomethylierung durch und generiert aus i 6 A in einer ersten Umsetzung ms 2 i 6 A. Das neu entdeckte Thioacetal wird durch eine zweite Umsetzung generiert, bei dem nun Wasserstoff aus der zuvor eingeführten Methylgruppe abstrahiert wird. Thioacetale sind in der Naturstoffchemie äußerst selten und diese Reaktion stellt zudemeinen neuartigen enzymatischen Mechanismus für ihre Bildung dar. In Verbindung mit dem Pool von 36 weiteren neuen Modifikationen beschreibt diese Arbeit eine neue Ebene in der RNA‐Modifikationschemie.