Гипотиоцианит
Гипотиоцианит - это анион [OSCN] − и конъюгатное основание ( гипотиоциальной кислоты HOSCN ) . Это органическая часть тиоцианатов, поскольку он содержит функциональную группу SCN. Это образуется, когда кислород по отдельности связан с группой тиоцианата . Гипотиоциальная кислота является довольно слабой кислотой; Его константа кислотной диссоциации (P k a ) составляет 5,3.
Гипотиоцианит образуется пероксидазой [ 1 ] Катализ перекиси водорода и тиоцианата:
- H 2 O 2 + SCN − → Оска − + H 2 o
Как бактерицид
[ редактировать ]Гипотиоцианит встречается естественным образом в антимикробной иммунной системе дыхательных путей человека [ 2 ] В окислительно -восстановительной реакции катализируется ферментом лактопероксидазы . [ 3 ] Он был тщательно исследован за его возможности в качестве альтернативного антибиотика, поскольку он безвреден для клеток организма человека, одновременно является цитотоксичным к бактериям. [ 4 ] Точные процессы для производства гипотиоцианита были запатентованы, так как такой эффективный антимикробный препарат имеет много коммерческих применений. [ 5 ]
Механизм действия
[ редактировать ]Реакции, катализируемые на лактопероксидазе − , обеспечивая антибактериальную активность. [ 6 ]
Основным промежуточным продуктом окисления является гипотиоцианит OSCN − , который производится в количестве около 1 молей на моль перекиси водорода. При оптимальном pH 5,3, OSCN − находится в равновесии с HOSCN. Незаряженный HOSCN считается большим бактерицидным делом двух форм. [ 7 ] При pH 7 было оценено, что HOSCN представляет 2% по сравнению с OSCN − 98%. [ 8 ]
Действие Оскана − Против бактерий, как сообщается, вызвано окислением сульфгидрила (SH). [ 9 ]
Окисление групп -sh в бактериальной цитоплазматической мембране приводит к потере способности переносить глюкозу, а также при утечке ионов калия, аминокислот и пептида.
Оска − также был идентифицирован как антимикробный агент в молоке, слюне, [ 10 ] Слезы и слизь.
Оска − считается безопасным продуктом, поскольку он не мутагенный. [ 11 ]
Связь с муковисцидозом
[ редактировать ]Первоначально это конкретное, катализируемое лактопероксидазой, первоначально было обнаружено при просмотре специфической среды муковисцидозом против бактериальной инфекции. ослабленной респираторной иммунной системы пациентов с [ 12 ]
Симптомы муковисцидоза включают неспособность выделить достаточное количество SCN − что приводит к нехватке необходимого гипотиоцианита, что приводит к увеличению слизистой вязкости, воспалению и бактериальной инфекции в дыхательных путях.
Lactoferrin с гипотиоцианитом был предоставлен сироты препарата Статус EMEA [ 13 ] и FDA . [ 14 ]
Естественно, открытие коррелировало с исследованиями, изучающими различные методы, стремящиеся к дальнейшему получению альтернативных антибиотиков, понимая, что большинство более старых антибиотиков снижаются в эффективности против бактерий с устойчивостью к антибиотикам. [ Медицинская цитата необходима ]
Оска − , который не является антибиотиком, доказала эффективность на супербугах, включая эталонные штаммы MRSA, BCC, слизистое PA [ Медицинская цитата необходима ]
Схема LPO/SCN − /H 2 o 2 в легком человеке :
Диапазон эффективности
[ редактировать ]Не исчерпывающий список микроорганизмов.
Бактерии (грамположительные и отрицательные)
- Acinetobacter spp.
- Aeromonas Hydrophila
- Bacillus коротко
- Bacillus cereus
- Bacillus megaterium
- Bacillus subtilis
- Burkholderia cepacia
- Campylobacter jejuni
- Капноцитофага Охрацея
- Corynebacterium xerosis
- Enterobacter cloacae
- Они продемонстрировали холод
- Haemophilus influenzae
- Helicobacter pylori
- Klebsiella oxytoca
- Klebsiella pneumoniae
- Legionella spp.
- Listeria monocytogenes
- Микрококк желтый
- Mycobacterium smegmatis
- Mycobacterium
- Neisseria spp.
- Pseudomonas aeruginosa
- Pseudomonas pyocyanea
- Salmonella spp.
- Selenomon Sputygen
- Шигелла Сонней
- Staphylococcus aerogenes
- Staphylococcus aureus
- Streptococcus agalactiae
- Streptococcus faecalis
- Стрептококк меняется
- Прямая Волинелла
- Xanthomonas campestris
- Yersinia enterocolitica
Вирусы [ 15 ]
Дрожжи и плесени
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Furtmüller PG, Zederbauer M, Jantchko W, Helm J, Bogner M, Jakopitsch C, Obinger C (январь 2006 г.). «Активная структура сайта и каталитические механизмы пероксидаз человека». Архи Биохимия. Биофиз . 445 (2): 199–213. doi : 10.1016/j.abb.2005.09.017 . PMID 16288970 .
- ^ Аль Обаиди А.Х. (июль 2007 г.). «Роль лактопероксидазы дыхательных путей в утилизации повреждения перекиси водорода при астме» . Ann Thorac Med . 2 (3): 107–10. doi : 10.4103/1817-1737.33698 . PMC 2732085 . PMID 19727356 .
- ^ Moskwa P, Lorentzen D, Excoffon KJ, Zabner J, McCray PB, Nauseef WM, Dupuy C, Bánfi B (январь 2007 г.). «Новая система защиты дыхательных путей хозяина дефектная при муковисцидозе» . Являюсь. J. Respir. Критическое Позаботиться . 175 (2): 174–83. doi : 10.1164/rccm.200607-1029oc . PMC 2720149 . PMID 17082494 .
- ^ Carlsson J, Edlund MB, Hänström L (июнь 1984 г.). «Бактерицидные и цитотоксические эффекты смесей пероксида гидроцианита гидроцианита» . Инфекция Иммун . 44 (3): 581–6. doi : 10.1128/iai.44.3.581-586.1984 . PMC 263633 . PMID 6724690 .
- ^ Mansson-Rahemtulla B, Pruitt KM, Tenovuo J, Le TM (октябрь 1983 г.). «Жалка, которая оптимизирует генерацию гипофиоцианита in vivo». J. Dent. Резерв 62 (10): 1062–6. doi : 10.1177/00220345830620101101 . PMID 6578235 . S2CID 19490884 .
- ^ Pruitt KM, Tenovuo J, Andrews RW, McKane T (февраль 1982 г.). «Катализируемое лактопероксидазой окисление тиоцианата: полярографическое исследование продуктов окисления». Биохимия . 21 (3): 562–7. doi : 10.1021/bi00532a023 . PMID 7066307 .
- ^ Томас Эль, Пера К.А., Смит К.В., Чванг А.К. (февраль 1983 г.). «Ингибирование Streptococcus mutans антимикробной системой лактопероксидазы» . Инфекция Иммун . 39 (2): 767–78. doi : 10.1128/iai.39.2.767-778.1983 . PMC 348016 . PMID 6832819 .
- ^ Томас Эль (май 1981). «Катализируемое лактопероксидазой окисление тиоцианата: равновесия между окисленными формами тиоцианата». Биохимия . 20 (11): 3273–80. doi : 10.1021/bi00514a045 . PMID 7248282 .
- ^ Томас Эль, Аун Т.М. (май 1978 г.). «Лактопероксидаза, пероксид, тиоцианатная антимикробная система: корреляция сульфгидрила -окисления с антимикробным действием» . Инфекция Иммун . 20 (2): 456–63. doi : 10.1128/iai.20.2.456-463.1978 . PMC 421877 . PMID 352945 .
- ^ Tenovuo J (январь 2002 г.). «Клиническое применение антимикробных белков -хозяев лактопероксидазы, лизоцима и лактоферрин при ксеростомии: эффективность и безопасность». Оральный дис . 8 (1): 23–9. doi : 10.1034/j.1601-0825.2002.1o781.x . PMID 11936452 .
- ^ White We, Pruitt KM, Mansson-Rahemtulla B (февраль 1983 г.). «Антибактериальная система пероксидаза-тиоцианат-пероксида не повреждает ДНК» . Антимикроб. Агенты химита . 23 (2): 267–72. doi : 10.1128/aac.23.2.267 . PMC 186035 . PMID 6340603 .
- ^ Gattas MV, Forteza R, Fragoso MA, Fregien N, Salas P, Salathe M, Conner GE (ноябрь 2009 г.). «Окислительная оборона хозяина эпителиального хозяина регулируется инфекционными и воспалительными стимулами» . Свободный радик. Биол. Медик 47 (10): 1450–8. doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2009.08.017 . PMC 2767478 . PMID 19703552 .
- ^ «Общественное резюме положительного мнения для обозначения сирот гипотиоцианита / лактоферрина для лечения муковисцидоза» (PDF) . Предварительная оценка лекарств для использования человека . Европейское агентство лекарств. 2009-09-07. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-05-30 . Получено 2010-01-23 .
- ^ «Мевеол: Статус лекарственного средства, предоставленный FDA для лечения муковисцидоза» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами США. 2009-11-05. Архивировано из оригинала на 2009-12-24 . Получено 2010-01-23 .
- ^ Микола Х, Варис М., Теновуо Дж. (Март 1995). «Ингибирование вируса простого герпеса типа 1, респираторного синцитиального вируса и эховируса типа 11 с помощью гипотиоцианита, сгенерированного пероксидазой». Антивирусные рес . 26 (2): 161–71. doi : 10.1016/0166-3542 (94) 00073-H . PMID 7605114 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Коннер Г.Е., Салате М., Фортеза Р. (декабрь 2002 г.). «Метаболизм лактопероксидазы и перекиси водорода в дыхательных путях». Являюсь. J. Respir. Критическое Позаботиться . 166 (12 Pt 2): S57–61. doi : 10.1164/rccm.2206018 . PMID 12471090 .
- Коннер Г.Е., Вийксстром-Фрей С., Ранделл Ш., Фернандес В.Е., Салате М (январь 2007 г.). «Система лактопероксидазы связывает транспорт анионов с защитой хозяина при муковисцидозе» . Фебс Летт . 581 (2): 271–8. doi : 10.1016/j.febslet.2006.12.025 . PMC 1851694 . PMID 17204267 .
- Eastvold JS (2005). «Гипотиоцианная кислота: обзор» (PDF) . Свободная радикальная биология и медицина .
- Минаровский, Сэндс Д., Минаровская А., Карвавская А., Сурюска А., Гако М., Чицевская Е. (2008). «Концентрация тиоцианата в слюне пациентов с муковисцидозом» . Гистохимская фольга. Цитобиол . 46 (2): 245–6. Doi : 10.2478/v10042-008-0037-0 . PMID 18519245 .
- Rada B, Leto TL (2009). «Окислительно -восстановительная война между эпителиальными клетками дыхательных путей и Pseudomonas: двойной оксидазой по сравнению с пиоцианином» . Иммунол. Резерв 43 (1–3): 198–209. doi : 10.1007/s12026-008-8071-8 . PMC 2776630 . PMID 18979077 .
- Коннер Г.Е., Салате М., Фортеза Р. (декабрь 2002 г.). «Метаболизм лактопероксидазы и перекиси водорода в дыхательных путях». Являюсь. J. Respir. Критическое Позаботиться . 166 (12 Pt 2): S57–61. doi : 10.1164/rccm.2206018 . PMID 12471090 .
- Фишер Х (октябрь 2009 г.). «Механизмы и функция DUOX в эпителии легких» . Антиоксид. Окислительно -восстановительный сигнал . 11 (10): 2453–65. doi : 10.1089/ars.2009.2558 . PMC 2823369 . PMID 19358684 .
- Kussendrager KD, Van Hooijdonk AC (ноябрь 2000 г.). «Лактопероксидаза: физико-химические свойства, появление, механизм действия и применения» . Бренд J. Nutr . 84 (Suppl 1): S19–25. doi : 10.1017/s0007114500002208 . PMID 11242442 .
- Pedmonte N, Cake E, Sodo E, Глава A, Rhoden K, Pfeffer U, Goldent M, Bandettini R, Revazzo R, Zegara-Moran O, Galiege LJ (апрель 2007 г.). «Тиохьянат в ограничивании и стимулированном IL-4 IL-4-утипленном брушиальном брушаальном брушалке: роли и рукавах и анионе Chanels» . J. Immune . 178 (8): 5144–53. два : 10 4049/гимонол.178,8,5144 . PMID 17404297 .
- Rada B, Leto TL (2009). «Окислительно -восстановительная война между эпителиальными клетками дыхательных путей и Pseudomonas: двойной оксидазой по сравнению с пиоцианином» . Иммунол. Резерв 43 (1–3): 198–209. doi : 10.1007/s12026-008-8071-8 . PMC 2776630 . PMID 18979077 .
- Rada B, Leto TL (2008). «Окислительная врожденная иммунная защита от NOX/Duox Family NADPH оксидазы». Тенденции врожденного иммунитета . Вклад в микробиологию. Тол. 15. С. 164–87. doi : 10.1159/000136357 . ISBN 978-3-8055-8548-4 Полем PMC 2776633 . PMID 18511861 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помощь ) - Reiter B, Härnulv G (1984). «Лактопероксидаза антибактериальная система естественное происшествие, биологические функции и практические применения» . J Food Prot . 47 (9): 724–732. doi : 10.4315/0362-028x-47.9.724 . PMID 30934451 .
- Шин К., Вакабаяши Х., Ямаучи К, Терагучи С., Тамура Ю., Курокава М., Шираки К (август 2005 г.). «Влияние перорально вводимого бычьего лактоферрина и лактопероксидазы на инфекцию вируса гриппа у мышей» . J. Med. Микробиол . 54 (Pt 8): 717–23. doi : 10.1099/jmm.0.46018-0 . PMID 16014423 .
- Томас Эль, Бейтс К.П., Джефферсон М.М. (сентябрь 1980 г.). «Гипотиоцианит -ион: обнаружение антимикробного агента в слюне человека». J. Dent. Резерв 59 (9): 1466–72. doi : 10.1177/00220345800590090201 . PMID 6931123 . S2CID 7717994 .
- Wijksstrom-Frei C, El-Chemaly S, Ali-Rachedi R, Gerson C, Cobas MA, Forteza R, Salathe M, Conner GE (август 2003 г.). «Лактопероксидаза и человеческая дыхательная защита». Являюсь. J. Respir. Клеточный мол. Биол . 29 (2): 206–12. Citeseerx 10.1.1.325.1962 . doi : 10.1165/rcmb.2002-0152oc . PMID 12626341 .
- Xu Y, Szép S, Lu Z (декабрь 2009 г.). «Антиоксидантная роль тиоцианата в патогенезе муковисцидоза и других заболеваний, связанных с воспалением» . Прокурор Нат. Академический Наука США . 106 (48): 20515–9. BIBCODE : 2009PNAS..10620515X . doi : 10.1073/pnas.0911412106 . PMC 2777967 . PMID 19918082 .