Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Изоляты Streptomyces позволили получить большинство антибиотиков для людей, животных и сельскохозяйственных животных, а также ряд основных химиотерапевтических препаратов. Streptomyces - крупнейшийрод актинобактерий , продуцирующий антибиотики , производящий химиотерапевтические, антибактериальные, противогрибковые , противопаразитарные препараты и иммунодепрессанты . [1] Изоляты Streptomyces обычно начинаются с образования надземной гифы из мицелия . [2]

Противораковые препараты [ править ]

Доксорубицин интеркалирует ДНК .

Streptomyces дали лекарственные средства доксорубицин ( Doxil ), даунорубицин ( DaunoXome ) и стрептозотоцин ( Zanosar ). Доксорубицин является предшественником валрубицина ( Valstar ), миоцета и пирарубицина . Даунорубицин является предшественником идарубицина ( Идамицин ), эпирубицина ( Элленс ) и зорубицина .

Streptomyces , является первоначальным источником дактиномицином ( Cosmegen ), блеомицин ( Blenoxane ), pingyangmycin ( блеомицин 5 ), митомицин C ( Mutamycin ), ребеккамицина , стауроспорином (предшественник stauprimide и midostaurin ), neothramycin , акларубицин , tomaymycin, sibiromycin и mazethramycin .

Производные Streptomycetes изолятов миграстатина , включая изомиграстатин , дорригоцин A и B, и синтетическое производное макрокетона , исследуются на противораковую активность.

Антибиотики [ править ]

Смотрите также: Антибиотик § Открытие антибиотиков на основе натуральных продуктов

Большинство клинических антибиотиков были обнаружены в «золотой век антибиотиков» (1940–1960-е годы). Актиномицин был первым антибиотиком, выделенным из Streptomyces в 1940 году, а три года спустя последовал стрептомицин . Антибиотики из изолятов Streptomyces (включая различные аминогликозиды ) будут составлять более двух третей всех имеющихся на рынке антибиотиков.

Антибиотики, производные Streptomyces, включают:

  • Хлорамфеникол ( Streptomyces venezuelae ) [3]
  • Даптомицин ( Streptomyces roseosporus ) [4]
  • Фосфомицин ( Streptomyces fradiae ) [5]
  • Линкомицин ( Streptomyces lincolnensis ) [6]
  • Неомицин ( Streptomyces fradiae ) [7]
  • Platensimycin ( Streptomyces Platensis )
  • Пуромицин ( Streptomyces alboniger ) [8]
  • Стрептомицин ( Streptomyces griseus ) [9]
  • Тетрациклин ( Streptomyces rimosus и Streptomyces aureofaciens ) [10]

Клавулановая кислота ( Streptomyces clavuligerus ) используется в сочетании с некоторыми антибиотиками (такими как амоксициллин ) для ослабления устойчивости к бактериям. Новые разрабатываемые противоинфекционные средства включают гуадиномины (из Streptomyces sp. K01-0509) [11], ингибиторы системы секреции типа III .

ОТСУТСТВИЯ Streptomyces актиномицеты , нитчатые грибы , и без нитчатые бактерии , также были получены важные антибиотики.

Противогрибковые препараты [ править ]

Нистатин ( Streptomyces noursei ), амфотерицин B ( Streptomyces nodosus ) и натамицин ( Streptomyces natalensis ) являются противогрибковыми средствами, выделенными из Streptomyces .

Иммунодепрессанты [ править ]

Сиролимус ( рапамицин ), аскомицин и такролимус были выделены из Streptomyces . Пимекролимус - производное аскомицина. Убенимекс получают из S. olivoreticuli . [12]

Антипаразитарные средства [ править ]

Streptomyces avermitilis синтезирует противопаразитарный ивермектин ( стромектол ). Другие противопаразитарные средства, производимые Streptomyces, включают оксим милбемицина , моксидектин и милбемицин .

Биотехнология [ править ]

Биосинтез сиролимуса
Биосинтез доксорубицина

Традиционно Escherichia coli является предпочтительной бактерией для экспрессии эукариотических и рекомбинантных генов. E.coli , хорошо понимают и имеет успешный послужные продуцирующий инсулин , в артемизинин предшественник артемизиновой кислоту и филграстимы ( Нейпоген ). [13] [14] Однако использование E. coli имеет ограничения, включая неправильную укладку эукариотических белков, проблемы нерастворимости, отложение в телец включения, [15] низкую эффективность секреции, секрецию в периплазматическое пространство.

Streptomyces предлагает потенциальные преимущества, включая превосходные механизмы секреции, более высокие урожаи, более простой процесс очистки конечного продукта, что делает Streptomyces привлекательной альтернативой E. coli и Bacillus subtilis . [15]

Streptomyces coelicolor , Streptomyces avermitilis , Streptomyces griseus и Saccharopolyspora erythraea способны продуцировать вторичные метаболиты. Streptomyces coelicolor оказался полезным для гетерологичной экспрессии белков. Такие методы, как «инженерия рибосом», были использованы для достижения 180-кратного повышения урожайности S. coelicolor . [16]

Другое [ править ]

StreptomeDB, каталог изолятов Streptomyces , содержит более 2400 соединений, выделенных из более чем 1900 штаммов. [17] [18] Streptomyces hygroscopicus и Streptomyces viridochromeogenes продуцируют гербицид биалафос . Расширение скрининга Streptomyces включило эндофиты , экстремофилы и морские разновидности.

Недавний скрининг экстрактов TCM выявил Streptomyces, который продуцирует ряд противотуберкулезных плюрамицинов . [19]

См. Также [ править ]

  • Изоляты Bacillus
  • Bacillus subtilis , кулинарная / промышленная бактерия, используемая для производства ряда ферментированных соевых продуктов.
  • Биотехнологии в фармацевтическом производстве
  • Corynebacterium glutamicum , промышленная / фармацевтическая бактерия, ответственная за производство ряда аминокислот.
  • Erwinia chrysanthemi , бактерия, используемая для производства аспарагиназы химиотерапевтического препарата.
  • Изоляты грибков
  • Лекарственные формы
  • Полиеновые антимикотики
  • Губчатые изоляты

Ссылки [ править ]

  1. ^ Watve М.Г., Tickoo R, ступенчатая ММ, Бхоле BD (ноябрь 2001 г.). «Сколько антибиотиков производит род Streptomyces?». Arch. Microbiol . 176 (5): 386–90. DOI : 10.1007 / s002030100345 . PMID  11702082 . S2CID  603765 .
  2. ^ Шрей, Сильвия Д .; и другие. (2012). «Производство грибковых и бактериальных вторичных метаболитов, модулирующих рост, широко распространено среди стрептомицетов, ассоциированных с микоризой» . BMC Microbiology . 12 (1): 164. DOI : 10,1186 / 1471-2180-12-164 . PMC 3487804 . PMID 22852578 .  
  3. ^ Акагава, H .; Оканиши, М .; Умедзава, Х. (1975). «Плазмида, участвующая в производстве хлорамфеникола в Streptomyces venezuelae: данные генетического картирования» . Журнал общей микробиологии . 90 (2): 336–46. DOI : 10.1099 / 00221287-90-2-336 . PMID 1194895 . 
  4. Перейти ↑ Miao, V. (2005). «Биосинтез даптомицина в Streptomyces roseosporus: клонирование и анализ кластера генов и пересмотр стереохимии пептидов». Микробиология . 151 (5): 1507–23. DOI : 10.1099 / mic.0.27757-0 . PMID 15870461 . 
  5. ^ Woodyer RD, Shao Z, Thomas PM и др. (Ноябрь 2006 г.). «Гетерологичное производство фосфомицина и идентификация минимального кластера биосинтетических генов» . Химия и биология . 13 (11): 1171–82. DOI : 10.1016 / j.chembiol.2006.09.007 . PMID 17113999 . 
  6. ^ Пешке, Урсула; Шмидт, Хайке; Чжан, Хуэй-Чжань; Пиперсберг, Вольфганг (1995). «Молекулярная характеристика кластера генов производства линкомицина Streptomyces lincolnensis 78-11». Молекулярная микробиология . 16 (6): 1137–56. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.1995.tb02338.x . PMID 8577249 . 
  7. ^ Говард Т. Dulmage (март 1953). «Производство неомицина Streptomyces fradiae в синтетической среде» . Прикладная микробиология . 1 (2): 103–106. DOI : 10,1128 / AEM.1.2.103-106.1953 . PMC 1056872 . PMID 13031516 .  
  8. ^ Л. Шанкаран и Бертон М. Погелл (1975-12-01). «Биосинтез пуромицина в Streptomyces alboniger: регуляция и свойства O-деметилпуромицин-O-метилтрансферазы» . Противомикробные препараты и химиотерапия . 8 (6): 721–32. DOI : 10.1128 / AAC.8.6.721 . PMC 429454 . PMID 1211926 .  
  9. ^ Дистлер, Юрген; Эберт, Андреа; Мансури, Камбиз; Писсовотски, Клаус; Стокманн, Майкл; Пиперсберг, Вольфганг (1987). «Кластер генов для биосинтеза стрептомицина в Streptomyces griseus: нуклеотидная последовательность трех генов и анализ транскрипционной активности» . Исследования нуклеиновых кислот . 15 (19): 8041–56. DOI : 10.1093 / NAR / 15.19.8041 . PMC 306325 . PMID 3118332 .  
  10. ↑ Доктор Марк Нельсон; Роберт А. Гринвальд; Вольфганг Хиллен; Марк Л. Нельсон (2001). Тетрациклины в биологии, химии и медицине . Birkhäuser. С. 8–. ISBN 978-3-7643-6282-9. Проверено 17 января 2012 года .
  11. ^ Холмс, TC; May, AE; Залета-Ривера, К; Руби, JG; Skewes-Cox, P; Фишбах, Массачусетс; Derisi, JL; Ивацуки, М; Mura, S; Хосла, C (2012). «Молекулярное понимание биосинтеза гуадиномина: ингибитор системы секреции типа III» . Журнал Американского химического общества . 134 (42): 17797–806. DOI : 10.1021 / ja308622d . PMC 3483642 . PMID 23030602 .  
  12. ^ Бовуа, B; Dauzonne, D (январь 2006 г.). «Ингибиторы аминопептидазы-N / CD13 (EC 3.4.11.2): химия, биологические оценки и терапевтические перспективы» . Обзоры медицинских исследований . 26 (1): 88–130. DOI : 10.1002 / med.20044 . PMC 7168514 . PMID 16216010 .  
  13. ^ Браунер М, G Пост, Розенберг М, Westpheling J (1991). « Streptomyces : хозяин для экспрессии гетерологичных генов». Curr Opin Biotechnol . 2 (5): 674–81. DOI : 10.1016 / 0958-1669 (91) 90033-2 . PMID 1367716 . 
  14. ^ Пэйна G, DelaCruz N, Coppella S (1990). «Улучшенное производство гетерологичного белка из Streptomyces lividans ». Appl Microbiol Biotechnol . 33 (4): 395–400. DOI : 10.1007 / BF00176653 . PMID 1369282 . S2CID 19287805 .  
  15. ^ Б Бинни С, Cossar J, Стюарт D (1997). «Гетерологичная биофармацевтическая экспрессия белка у Streptomyces ». Trends Biotechnol . 15 (8): 315–20. DOI : 10.1016 / S0167-7799 (97) 01062-7 . PMID 9263479 . 
  16. ^ Ван G, Хосак T, Очи K (2008). «Резкая активация производства антибиотиков в Streptomyces coelicolor за счет кумулятивных мутаций устойчивости к лекарствам» . Appl Environ Microbiol . 74 (9): 2834–40. DOI : 10,1128 / AEM.02800-07 . PMC 2394871 . PMID 18310410 .  
  17. ^ Лукас X, Сенгер C, Эркслебен А, Грюнинг Б.А., Деринг К., Мош Дж. И др. (2013). «StreptomeDB: источник природных соединений, выделенных из видов Streptomyces» . Nucleic Acids Res . 41 (Выпуск базы данных): D1130–6. DOI : 10.1093 / NAR / gks1253 . PMC 3531085 . PMID 23193280 .  
  18. ^ [1]
  19. ^ Лю М., Абдель-Магид В.М., Рен Б., Хе В., Хуанг П., Ли Х и др. (2014). «Endophytic Streptomyces sp. Y3111 из традиционной китайской медицины продуцирует противотуберкулезные плюрамицины». Appl Microbiol Biotechnol . 98 (3): 1077–85. DOI : 10.1007 / s00253-013-5335-6 . PMID 24190497 . S2CID 15866711 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • StreptomeDB
  • Антибиотики и Streptomyces: будущее открытия антибиотиков
  • Биоразведка микробных эндофитов и их природных продуктов - 2003 г.