Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Малацидин
Malacidin.svg
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
  • InChI = 1S / C56H88N12O20 / c1-25 (2) 17-13-11-12-14-19-35 (69) 62-40 (29 (8) 54 (83) 84) 50 (79) 66-42- 31 (10) 59-47 (76) 34-21-28 (7) 24-68 (34) 53 (82) 39 (27 (5) 6) 65-49 (78) 41 (30 (9) 55 ( 85) 86) 63-36 (70) 23-58-45 (74) 33 (22-37 (71) 72) 61-52 (81) 43 (44 (73) 56 (87) 88) 67-46 ( 75) 32 (18-15-16-20-57) 60-48 (77) 38 (26 (3) 4) 64-51 (42) 80 / ч 11-12,14,19,25-34,38- 44,73H, 13,15-18,20-24,57H2,1-10H3, (H, 58,74) (H, 59,76) (H, 60,77) (H, 61,81) (H , 62,69) (H, 63,70) (H, 64,80) (H, 65,78) (H, 66,79) (H, 67,75) (H, 71,72) (H, 83,84) (Н, 85,86) (Н, 87,88) / b12-11-, 19-14 + / t28-, 29?, 30?, 31?, 32 +, 33 +, 34-, 38-, 39 +, 40 +, 41-, 42 +, 43 +, 44? / М0 / с1
  • CC (NC ([C @@ H] 1C [C @@ H] (CN1C ([C @ H] (NC ([C @@ H]) (NC (ЧПУ ([C @ H] (NC ([C @ H] (NC ([C @ H] (NC ([C @@ H] (N2) C (C) C) = O) CCCCN) = O) C (C (O) = O) O) = O. CC (O) = O) = O) = O) C (C) C (O) = O) = O) C (C) C) = O) C) = O) [C @@ H] (NC ( [C @ H] (NC (/ C = C / C = C \ CCC (C) C) = O) C (C) C (O) = O) = O) C2 = O
Характеристики
C 56 H 88 N 12 O 20 [1]
Молярная масса1 249 0,384  г · моль -1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Малацидины - это класс химических веществ, вырабатываемых бактериями, обнаруженными в почве, которые могут убить грамположительные бактерии . Их активность, по-видимому, зависит от кальция . Открытие малацидинов было опубликовано в 2018 году [2].

Семейство малацидинов было обнаружено с помощью нового метода скрининга почвенного микробиома, который не требует культивирования клеток. [3] Это позволило исследователям идентифицировать генетические компоненты, необходимые для производства химического вещества. Было показано, что малацидин А убивает золотистый стафилококк и другие грамположительные бактерии.

На момент публикации не было уверенности, приведет ли это открытие к созданию каких-либо новых антибиотиков , потому что требуются большие затраты времени и денег, чтобы определить, является ли какое-либо лекарство безопасным и эффективным. [4]

Химическая структура [ править ]

Малацидины представляют собой липопептиды макроцикла . В статье 2018 года описаны два химических вещества семейства малацидинов, которые отличаются только метиленом на их липидных хвостах. [2] Их пептидные ядра включают четыре непротеиногенные аминокислоты . [2] Название «малацидин» происходит от аббревиатуры метагеномного кислого липопептидного антибиотика и суффикса -цидин . [5]

Механизм действия [ править ]

Малацидины, по-видимому, принимают активную форму после связывания с кальцием; связанная с кальцием молекула, по-видимому, связывается с липидом II , молекулой-предшественником бактериальной клеточной стенки , что приводит к разрушению клеточной стенки и гибели бактерий. [2] [6] Таким образом, они будут новым членом класса кальций-зависимых антибиотиков. [2] [4] Открытие малацидинов подтвердило мнение о том, что кальций-зависимые антибиотики представляют собой более широкий класс, чем считалось ранее. [2]

История [ править ]

Малацидины были открыты исследователями из Университета Рокфеллера во главе с Брэдом Ховером и Шоном Брэди. Группа изучала антибиотики, связанные с даптомицином, и их кальций-зависимую природу, но определила, что это будет непрактично для вариаций культур в лабораторных условиях. [5] Вместо этого команда использовала генетический подход, который был более масштабируемым. Они сосредоточились на поиске новых кластеров биосинтетических генов (BGC) - генов, которые обычно экспрессируются вместе, которые бактерии используют для выработки вторичных метаболитов. Для этого они извлекли ДНК примерно из 2000 образцов почвы, чтобы создать метагеномные библиотеки, отражающие генетическое разнообразие микробиома окружающей среды. Затем они разработаливырожденные праймеры для амплификации генов, которые, вероятно, будут похожи на BGC, которые производят даптомицин, с помощью процедуры полимеразной цепной реакции (ПЦР), секвенировали амплифицированные гены, а затем использовали метагеномику, чтобы подтвердить, что эти гены действительно, вероятно, являются типом BGC, которые они искал. Один из новых BGC, который они обнаружили, присутствовал примерно в 19% отобранных образцов почвы, но его нелегко обнаружить в культивируемых микробных коллекциях, поэтому они взяли этот BGC, поместили его в другие бактерии-хозяева, а затем изолировали и проанализировали вторичные метаболиты. [2] [5] Работа была опубликована в журнале Nature Microbiology в феврале 2018 года. [2] [7]

Направления исследований [ править ]

Подход к скринингу почвы на наличие полезных соединений с использованием геномики был реализован другими и, вероятно, будет и дальше использоваться как метод для дальнейшего изучения первичных метаболитов и вторичных метаболитов, производимых микроорганизмами. [4] [8]

По состоянию на февраль 2018 года малацидины не тестировались на людях. На момент их открытия было неизвестно, приведет ли открытие к каким-либо новым антибиотическим препаратам; Для демонстрации того, что потенциальное лекарство безопасно и эффективно, требуются годы работы и миллионы долларов, и в то время ученые заявили, что у них не было планов попытаться разработать лекарство на основе этой работы. [4] [8] В статье 2018 года было показано, что малацидины убивают только грамположительные бактерии, а не грамотрицательные бактерии . [2] [7] Однако они были способны убивать патогены с множественной лекарственной устойчивостью , включая бактерии, устойчивые к ванкомицину в лабораторных условиях, и устойчивые к метициллину.Кожные инфекции Staphylococcus aureus (MRSA) на модели ран у животных. [2] [7]

Брэди, Ховер и два других автора раскрыли в статье 2018 года, что у них были «конкурирующие финансовые интересы, поскольку они являются сотрудниками или консультантами Lodo Therapeutics». [2] Компания Lodo была основана в 2016 году из лаборатории Брэди с целью открытия новых химических веществ в природе как отправных точек для открытия новых лекарств . [9]

См. Также [ править ]

  • Тейксобактин
  • Фриулимицин

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Химический преобразователь идентификатора" . CADD Group Chemoinformatics Tools and User Services . Национальный институт рака.
  2. ^ a b c d e f g h i j k Hover BM, Kim SH, Katz M, Charlop-Powers Z, Owen JG, Ternei MA, Maniko J, Estrela AB, Molina H, Park S, Perlin DS, Brady SF ( Февраль 2018 г.). «Независимое от культуры открытие малацидинов как кальций-зависимых антибиотиков с активностью против грамположительных патогенов с множественной лекарственной устойчивостью» . Природная микробиология . 3 (4): 415–422. DOI : 10.1038 / s41564-018-0110-1 . PMC 5874163 . PMID 29434326 .  
  3. ↑ Borman S (19 февраля 2018 г.). «Генетический скрининг почвенных микробов открывает новые антибиотики: метод может помочь исследователям открыть новые натуральные продукты из трудно культивируемых микроорганизмов». Новости химии и машиностроения . 96 (8): 6.
  4. ^ а б в г Каплан С. (13 февраля 2018 г.). «В грязи обнаружен потенциально мощный новый антибиотик» . Вашингтон Пост . Проверено 13 февраля 2018 года .
  5. ^ a b c Healy M (13 февраля 2018 г.). «В почвенных бактериях ученые нашли новое оружие для борьбы с устойчивыми к лекарствам супербактериями» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 13 февраля 2018 .
  6. ↑ King A (14 февраля 2018 г.). «Поиски почвы открывают новый класс антибиотиков» . Мир химии .
  7. ^ a b c «В грязи обнаружено новое семейство антибиотиков» . BBC . 13 февраля 2018 . Проверено 13 февраля 2018 .
  8. ^ a b Hotz RL (12 февраля 2018 г.). «Ученые опровергают надежды на новые антибиотики» . Wall Street Journal . Проверено 18 февраля 2018 .
  9. ↑ Джарвис Л. М. (31 октября 2016 г.). "Lodo Therapeutics" . Новости химии и машиностроения .