Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Галлидермин
Идентификаторы
СимволГаллидермин
PfamPF02052
ИнтерПроIPR006079
SCOP21 мес. / ОБЪЕМ / СУПФАМ
TCDB1.C.20
OPM суперсемейство161
Белок OPM1 мес.
Доступные белковые структуры:
Pfam  структуры / ECOD  
PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumкраткое изложение структуры

Лантибиотики представляют собой класс полих пептидные циклических антибиотиков , которые содержат характеристику тиоэфира аминокислоты лантионина или метиллантионин , а также ненасыщенные аминокислоты дегидроаланин и 2-аминоизомасляную кислоту . Они принадлежат к пептидам, синтезируемым рибосомами и модифицированным после трансляции .

Лантионин состоит из двух остатков аланина , сшитых на своих β-углеродных атомах тиоэфирной (моносульфидной) связью.

Лантибиотики производятся большим количеством грамположительных бактерий, таких как Streptococcus и Streptomyces, для нападения на другие грамположительные бактерии, и поэтому они считаются членами бактериоцинов . Бактериоцины классифицируются в зависимости от степени их посттрансляционной модификации . В лантибиотиках представляют собой класс более широко модифицированные бактериоцины, называемых также бактериоцинов I класса . (Бактериоцины, для которых дисульфидные связи являются единственной модификацией пептида, являются бактериоцинами класса II .)

Лантибиотики хорошо изучены из-за коммерческого использования этих бактерий в пищевой промышленности для производства молочных продуктов, таких как сыр .

Низин и эпидермин являются членами семейства лантибиотиков, которые связываются с липидом II , липидным компонентом-предшественником клеточной стенки, и нарушают производство клеточной стенки. Дурамицин семейство лантибиотики связывает фосфоэтаноламин в мембранах его клеток - мишеней и , похоже, нарушает несколько физиологических функций.

История [ править ]

Название лантибиотики было введено в 1988 г. как сокращение от «лантионинсодержащие пептидные антибиотики». [1] Первые структуры этих противомикробных агентов были получены в результате новаторской работы Гросса и Морелла в конце 1960-х - начале 1970-х годов, что ознаменовало официальное внедрение лантибиотиков. С тех пор лантибиотики, такие как низин , успешно используются для консервирования продуктов питания, но до сих пор не столкнулись со значительной устойчивостью бактерий . Эти свойства лантибиотиков привели к более подробным исследованиям их структур и биосинтетических путей .

Классификация [ править ]

  • Лантибиотики типа А представляют собой длинные гибкие молекулы, например низин , бисин , субтилин , эпидермин , галлидермин [2]. Подгруппа AI включает мутацин II ; подгруппа AII включает мутацин I и III.
  • Лантибиотики типа B являются глобулярными, например мерсацидин . [3] [4] актагардин , дурамицин и циннамицин . [5]

Некоторые содержат 2 пептида, например галодурацин . [6]

Примеры [ править ]

ЛантибиотикТип#
остатков		#
тиоэфирных ссылок		Другие
ссылки [ требуется пояснение ]		реф.
низин
субтилин		А3450
галлидермин
эпидермин		А21 год31[2]
мерсацидинB204[3]
актагардинB1940
циннамицин
дурамицин		B1931[5]
Субланцин 168?3712[7]
Плантарицин СB2740

(Субланцин может быть S-связанным гликопептидом . [8]

Биосинтез [ править ]

Они синтезируются с последовательностью лидерного полипептида, которая удаляется только во время транспортировки молекулы из синтезирующей клетки. Они синтезируются рибосомами , что отличает их от большинства природных антибиотиков. [9] Существует четыре известных фермента (лантипептид синтетазы), ответственных за производство лантиониновых колец. [10] [11]

Механизм действия [ править ]

Лантибиотики проявляют значительную специфичность к некоторым компонентам (например, липиду II ) мембран бактериальных клеток, особенно к грамположительным бактериям. Лантибиотики типа A быстро убивают за счет образования пор, лантибиотики типа B ингибируют биосинтез пептидогликана. [12] Они активны в очень низких концентрациях. [13]

Заявление [ править ]

Консервирование продуктов [ править ]

Лантибиотики производятся грамположительными бактериями и проявляют сильное противомикробное действие по отношению к широкому спектру других грамположительных бактерий. [14] Таким образом, они стали привлекательными кандидатами для использования в консервировании пищевых продуктов (путем подавления патогенов , вызывающих порчу пищевых продуктов) и в фармацевтической промышленности (для предотвращения или борьбы с инфекциями у людей или животных). [14]

Ветеринарный антибиотик [ править ]

Дурамицин применяется для кур.

Клинический антибиотик [ править ]

Один тип известен как B лантибиотик NVB302 вошли 1 -й фазы клинических испытаний в 2011 году для использования против Clostridium несговорчивый , [15] и сообщили хорошие результаты в 2012 году [16]

Базы данных [ править ]

BACTIBASE - это база данных открытого доступа для бактериоцинов, включая лантибиотики. [17] [18] LANTIBASE - это ресурс, специфичный для лантибиотиков. [19]

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Chatterjee C, Paul M, Xie L, van der Donk WA (февраль 2005 г.). «Биосинтез и механизм действия лантибиотиков». Chem. Ред . 105 (2): 633–84. DOI : 10.1021 / cr030105v . PMID  15700960 .
  2. ^ a b Kellner R, Jung G, Hörner T, Zähner H, Schnell N, Entian KD, Götz F (октябрь 1988 г.). «Галлидермин: новый полипептидный антибиотик, содержащий лантионин». Евро. J. Biochem . 177 (1): 53–9. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1988.tb14344.x . PMID 3181159 . 
  3. ^ a b Sass P, Jansen A, Szekat C, Sass V, Sahl HG, Bierbaum G (2008). «Лантибиотик мерсацидин является сильным индуктором стрессовой реакции клеточной стенки Staphylococcus aureus» . BMC Microbiol . 8 : 186. DOI : 10,1186 / 1471-2180-8-186 . PMC 2592248 . PMID 18947397 .  
  4. ^ Brotz H, Bierbaum G, Markus A, E Молитор, Sahl HG (март 1995). «Механизм действия лантибиотика мерсацидина: ингибирование биосинтеза пептидогликана с помощью нового механизма?» . Противомикробный. Агенты Chemother . 39 (3): 714–9. DOI : 10.1128 / AAC.39.3.714 . PMC 162610 . PMID 7793878 .  
  5. ^ a b Макино А., Баба Т., Фудзимото К., Ивамото К., Яно Ю., Терада Н, Оно С, Сато С.Б., Охта А., Умеда М., Мацудзаки К., Кобаяси Т. (январь 2003 г.). «Циннамицин (Ro 09-0198) способствует связыванию клеток и токсичности, вызывая перемещение липидов через межслойный слой» . J. Biol. Chem . 278 (5): 3204–9. DOI : 10.1074 / jbc.M210347200 . PMID 12446685 . 
  6. ^ Cooper LE, McClerren AL, Чары A, ван - дер - Donk WA (октябрь 2008). «Изучение взаимосвязи структура-активность двухкомпонентного лантибиотика галодурацина» . Chem. Биол . 15 (10): 1035–45. DOI : 10.1016 / j.chembiol.2008.07.020 . PMC 2633096 . PMID 18940665 .  
  7. Перейти ↑ Stein T (май 2005 г.). «Антибиотики Bacillus subtilis: структура, синтез и особые функции». Мол. Microbiol . 56 (4): 845–57. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2005.04587.x . PMID 15853875 . 
  8. ^ Оман TJ, Ботчер JM, Ван H, Okalibe XN, ван - дер - Donk WA (февраль 2011). «Субланцин - это не лантибиотик, а S-связанный гликопептид» . Nat. Chem. Биол . 7 (2): 78–80. DOI : 10,1038 / nchembio.509 . PMC 3060661 . PMID 21196935 .  
  9. ^ Siegers K, Heinzmann S, Entian KD (май 1996). «Биосинтез лантибиотика низина. Посттрансляционная модификация его препептида происходит в мультимерном мембранно-ассоциированном комплексе лантионинсинтетазы» . J. Biol. Chem . 271 (21): 12294–301. DOI : 10.1074 / jbc.271.21.12294 . PMID 8647829 . 
  10. ^ Goto, Y; Ли, Б; Claesen, J; Ши, Й; Бибб, MJ; ван дер Донк, Вашингтон (2010). «Открытие уникальных синтетаз лантионина открывает новые механистические и эволюционные идеи» . PLoS Биология . 8 (3): e1000339. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1000339 . PMC 2843593 . PMID 20351769 .  
  11. ^ Чжан, Q; Yu, Y; Vélasquez, JE; ван дер Донк, Вашингтон (2012). «Эволюция лантипептидных синтетаз» . Труды Национальной академии наук . 109 (45): 18361–6. DOI : 10.1073 / pnas.1210393109 . PMC 3494888 . PMID 23071302 .  
  12. ^ Brotz H, Sahl HG (2000). «Новое понимание механизма действия лантибиотиков - различные биологические эффекты за счет связывания с одной и той же молекулярной мишенью» . Журнал антимикробной химиотерапии . 46 (1): 1–6. DOI : 10.1093 / JAC / 46.1.1 . PMID 10882681 . 
  13. ^ Коттер, Хилл, Росс (2005). «Бактериальные лантибиотики: стратегии повышения терапевтического потенциала» (PDF) . 6 . Современная наука о белках и пептидах: 61–75. Архивировано из оригинального (PDF) 28 сентября 2007 года . Проверено 1 июня 2007 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  14. ^ a b van Kraaij C, de Vos WM, Siezen RJ, Kuipers OP (октябрь 1999 г.). «Лантибиотики: биосинтез, механизм действия и применение». Nat Prod Rep . 16 (5): 575–87. CiteSeerX 10.1.1.546.6212 . DOI : 10.1039 / a804531c . PMID 10584332 .  
  15. ^ «Новый антибиотик входит в фазу I клинических испытаний» . Пресс-релиз . Wellcome Trust. 2011-11-03.
  16. ^ Паркер S (2012-08-06). «Novacta Biosystems Limited завершает фазу I исследования NVB302 против инфекции C. difficile на здоровых добровольцах» . Пресс-релиз . Селтик Фарма Холдинг. Архивировано из оригинала на 2013-09-01 . Проверено 23 марта 2013 .
  17. ^ Хамы R, Zouhir А, бен Хамид Дж, флис I (2007). «BACTIBASE: новая доступная в Интернете база данных для характеристики бактериоцина» . BMC Microbiology . 7 : 89. DOI : 10,1186 / 1471-2180-7-89 . PMC 2211298 . PMID 17941971 .  
  18. ^ Хамы R, Zouhir А, Ле Лей С, бен Хамид Дж, флис I (2010). «Второй выпуск BACTIBASE: база данных и инструментальная платформа для характеристики бактериоцина» . BMC Microbiology . 10 : 22. DOI : 10,1186 / 1471-2180-10-22 . PMC 2824694 . PMID 20105292 .  
  19. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2013-08-15 . Проверено 25 июля 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Джек Р., Бирбаум Г., Гейдрих С., Саль Х. Г. (сентябрь 1995 г.). «Генетика биосинтеза лантибиотиков». BioEssays . 17 (9): 793–802. DOI : 10.1002 / bies.950170909 . PMID  8763832 .
  • Сахл Х. Г., Джек Р. В., Бирбаум Г. (июнь 1995 г.). «Биосинтез и биологическая активность лантибиотиков с уникальными посттрансляционными модификациями» . Евро. J. Biochem . 230 (3): 827–53. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1995.0827g.x . PMID  7601145 .
  • Сахл Х.Г., Бирбаум Г. (1998). «Лантибиотики: биосинтез и биологическая активность уникально модифицированных пептидов грамположительных бактерий». Анну. Rev. Microbiol . 52 : 41–79. DOI : 10.1146 / annurev.micro.52.1.41 . PMID  9891793 .
  • Штейн Т. (май 2005 г.). «Антибиотики Bacillus subtilis: структура, синтез и особые функции». Мол. Microbiol . 56 (4): 845–57. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2005.04587.x . PMID  15853875 .
  • Смит Дж. Л. (2002). Структурная и функциональная характеристика лантибиотика мутацина (PDF) (доктор философии). Университет Флориды.

Внешние ссылки [ править ]

  • Lantibase , база данных лантибиотиков
  • «Полный список лантибиотиков» . База данных BACTIBASE .