WikiDer > Плантазолицин

Plantazolicin
Плантазолицин
PZN-ACS.png
Имена
Другие имена
плантазолицин А, PZN
Идентификаторы
3D модель (JSmol)
ChemSpider
Характеристики
C63ЧАС69N17О13S2
Молярная масса1336.47 г · моль−1
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Плантазолицин (PZN) является естественным антибиотик произведенный грамположительный почвенная бактерия Bacillus velezensis FZB42[1] (ранее Bacillus amyloliquefaciens FZB42)[2]. PZN был определен как селективный бактерицидный агент активен против бацилла сибирской язвы, возбудитель сибирская язва. Этот натуральный продукт это синтезированы рибосомами и посттрансляционно модифицированы пептид (РиПП); его можно дополнительно классифицировать как тиазол / оксазол-модифицированный микроцин (TOMM) или линейный азол-содержащий пептид (КОЛЕНИ).[3]

Значение PZN связано с его антибиотической активностью узкого спектра. Большинство антибиотиков, используемых в клинической практике, Широкий спектр, действуя против широкого спектра бактерий, и устойчивость к антибиотикам к этим препаратам является обычным явлением. Напротив, PZN обладает антибактериальным действием только против небольшого числа видов, включая бацилла сибирской язвы.

История

В гены для биосинтез о PZN впервые было сообщено в 2008 году.[4] Затем в 2011 году натуральный продукт был выделен из Bacillus amyloliquefaciens.[5] Структура PZN была решена позже в том же году двумя независимыми исследовательскими группами, в основном с помощью высокого разрешения. масс-спектрометрии и ЯМР-спектроскопия.[6][7] В 2013 году различные биомиметический химический синтез сообщалось об исследованиях PZN, включая полный синтез.[8]

Биосинтез

Биосинтез плантазолицина (PZN) влечет за собой модификацию пептида-предшественника несколькими ферментами.

У бактерий плантазолицин (PZN) сначала синтезируется в виде немодифицированного пептида через перевод на рибосома. Серия ферменты затем химически изменить пептид, чтобы установить его посттрансляционные модификации, включая несколько азол гетероциклы и N-терминал амин диметилирование.

В частности, при биосинтезе PZN в Б. velezensisсинтезированный рибосомами пептид-предшественник подвергается обширной посттрансляционной модификации, включая циклодегидратацию и дегидрирование, катализируемую комплексом тримерных ферментов. Этот процесс преобразует цистеин и серин/треонин остатки в тиазольные и (метил) оксазольные гетероциклы[7] (как показано справа).

Точный механизм ассоциации тримерного ферментного комплекса с N-концевой областью лидерного пептида еще не изучен; однако считается, что лидерный пептид отщепляется от корового пептида предположительно пептидаза содержится в биосинтетическом кластер генов.[9] После удаления лидерного пептида новообразованный N-конец подвергается метилированию с образованием Nα, Nα-диметиларгинин. Эта последняя модификация приводит к зрелому PZN.

Другие организмы, такие как Bacillus pumilus, Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus, Коринебактерии уреалитикум , и Белье Brevibacterium были идентифицированы с похожими кластерами генов, которые могут продуцировать PZN-подобные молекулы.[7]

Рекомендации

  1. ^ Протеомы - Bacillus velezensis (штамм DSM 23117 / BGSC 10A6 / FZB42) (Bacillus amyloliquefaciens subsp. Plantarum)
  2. ^ Вентилятор, Бен; Ван, Конг; Сун, Сяофэн; Дин, Сяолей; Ву, Лиминг; У, Хуэйцзюнь; Гао, Сюэвэнь; Боррис, Райнер (16.10.2018). «Bacillus velezensis FZB42 в 2018 году: грамположительный модельный штамм для стимулирования роста растений и биоконтроля». Границы микробиологии. 9: 2491. Дои:10.3389 / fmicb.2018.02491. ISSN 1664-302X. ЧВК 6198173. PMID 30386322.
  3. ^ Арнисон, Пол Дж .; Bibb, Mervyn J .; Бирбаум, Габриэле; Бауэрс, Альберт А .; Bugni, Tim S .; Булай, Гжегож; Камареро, Хулио А .; Кампопьяно, Доминик Дж .; Challis, Gregory L .; Кларди, Джон; Коттер, Пол Д .; Крейк, Дэвид Дж .; Доусон, Майкл; Диттманн, Эльке; Донадио, Стефано; Dorrestein, Pieter C .; Энтиан, Карл-Дитер; Fischbach, Michael A .; Гаравелли, Джон С .; Йоранссон, Ульф; Gruber, Christian W .; Haft, Daniel H .; Hemscheidt, Thomas K .; Хертвек, Кристиан; Хилл, Колин; Хорсвилл, Александр Р .; Джаспарс, Марсель; Келли, Венди Л .; Klinman, Judith P .; и другие. (2013). «Рибосомно синтезированные и посттрансляционно модифицированные пептидные природные продукты: Обзор и рекомендации по универсальной номенклатуре». Nat. Prod. Представитель. 30 (1): 108–160. Дои:10.1039 / c2np20085f. ЧВК 3954855. PMID 23165928.
  4. ^ Lee, S.W .; Mitchell, D.A .; Markley, A. L .; Hensler, M.E .; Gonzalez, D .; Wohlrab, A .; Dorrestein, P.C .; Низет, В .; Диксон, Дж. Э. (2008). «Открытие широко распространенного кластера генов биосинтеза токсинов». Труды Национальной академии наук. 105 (15): 5879–5884. Дои:10.1073 / pnas.0801338105. ЧВК 2311365. PMID 18375757.
  5. ^ Scholz, R .; Молохон, К. Дж .; Nachtigall, J .; Vater, J .; Markley, A. L .; Sussmuth, R.D .; Mitchell, D.A .; Боррис, Р. (2011). «Плантазолицин, новый природный продукт, подобный микроцину B17 / стрептолизину S, из Bacillus amyloliquefaciens FZB42». Журнал бактериологии. 193 (1): 215–224. Дои:10.1128 / JB.00784-10. ЧВК 3019963. PMID 20971906.
  6. ^ Калион, Бахар; Helaly, Soleiman E .; Шольц, Роми; Нахтигаль, Джонни; Фатер, Иоахим; Боррис, Райнер; SüSsmuth, Родерих Д. (2011). «Плантазолицин А и В: Выяснение структуры синтезированных рибосомами тиазольных / оксазольных пептидов из Бациллы amyloliquefaciensFZB42 ". Органические буквы. 13 (12): 2996–2999. Дои:10.1021 / ol200809m. PMID 21568297.
  7. ^ а б c Молохон, Кэти Дж .; Мелби, Джоэл О .; Ли, Джехон; Evans, Bradley S .; Данбар, Кайл Л .; Bumpus, Стефани Б.; Kelleher, Neil L .; Митчелл, Дуглас А. (2011). «Определение структуры и перехват биосинтетических промежуточных звеньев для класса плантазолицин высоко дифференцирующих антибиотиков». ACS Химическая биология. 6 (12): 1307–1313. Дои:10.1021 / cb200339d. ЧВК 3241860. PMID 21950656.
  8. ^ Банала, Шринивас; Энсл, Пол; Зюссмут, Родерих Д. (2013). «Полный синтез синтезированного рибосомами линейного азолсодержащего пептида плантазолицина а из Бациллы amyloliquefaciens ". Angewandte Chemie International Edition. 52 (36): 9518–9523. Дои:10.1002 / anie.201302266. PMID 23761292.
  9. ^ Мелби, Джоэл О .; Nard, Nathan J .; Митчелл, Дуглас А. (2011). «Микроцины, модифицированные тиазолом / оксазолом: сложные натуральные продукты из рибосомных матриц». Современное мнение в области химической биологии. 15 (3): 369–378. Дои:10.1016 / j.cbpa.2011.02.027. ЧВК 3947797. PMID 21429787.