Пуромицин
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК 3'-Дезокси- N , N -диметил-3'-( О -метил- L -тирозинамидо)аденозин | |
| Систематическое название ИЮПАК ( 2S )-2-Амино- N -{(2S , 3S , 4R , 5R ) -5-[6-(диметиламино)-9H - пурин-9-ил]-4-гидрокси-2 -(гидроксиметил)оксолан-3-ил}-3-(4-метоксифенил)пропанамид | |
| Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Лекарственный Банк | |
| КЕГГ | |
| МеШ | Пуромицин |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ |
|
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 22 Н 29 Н 7 О 5 | |
| Молярная масса | 471.50956 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Пуромицин является антибиотика ингибитором синтеза белка- , который вызывает преждевременное обрыв цепи во время трансляции .
Подавление трансляции
[ редактировать ]Пуромицин — аминонуклеозидный антибиотик , полученный из бактерии Streptomyces alboniger . [1] это вызывает преждевременное обрыв цепи во время трансляции, происходящей в рибосоме . Часть молекулы напоминает 3'-конец аминоацилированной тРНК . Он проникает в сайт А и переходит к растущей цепи, вызывая образование пуромицилированной зарождающейся цепи и преждевременное высвобождение цепи. [2] Точный механизм действия в настоящее время неизвестен, но 3'-положение содержит амидную связь вместо нормальной эфирной связи тРНК . Это делает молекулу более устойчивой к гидролизу и останавливает рибосому .
Пуромицин селективен как по отношению к прокариотам , так и к эукариотам .
Также следует отметить, что пуромицин играет решающую роль в отображении мРНК . В этой реакции молекула пуромицина химически прикрепляется к концу матрицы мРНК , которая затем транслируется в белок. Пуромицин затем может образовывать ковалентную связь с растущей пептидной цепью, позволяя мРНК физически связываться с продуктом ее трансляции.
Антитела, распознающие образующиеся пуромицилированные цепи, также можно использовать для очистки вновь синтезированных полипептидов. [3] и визуализировать распределение активно транслирующих рибосом с помощью иммунофлуоресценции . [4]
Ингибитор пептидазы
[ редактировать ]Пуромицин является обратимым ингибитором дипептидилпептидазы II ( сериновой пептидазы ) и цитозольной аланиламинопептидазы ( металлопептидазы ). [5] [6] Механизм ингибирования недостаточно изучен, однако пуромицин можно использовать для различения аминопептидазы М (активной) и цитозольной аланиламинопептидазы (ингибируемой пуромицином).
Клеточная культура
[ редактировать ]Пуромицин используется в клеточной биологии в качестве селективного агента в системах клеточных культур. Он токсичен для прокариотических и эукариотических клеток. Устойчивость к пуромицину обеспечивается геном pac, кодирующим пуромицин- N -ацетилтрансферазу (PAC), который был обнаружен в штамме-продуценте Streptomyces. Пуромицин растворим в воде (50 мг/мл) в виде бесцветного раствора в концентрации 10 мг/мл. Пуромицин стабилен в течение одного года в виде раствора при хранении при температуре -20 °C. Рекомендуемая доза в качестве агента селекции в клеточных культурах находится в диапазоне 1–10 мкг/мл, хотя она может быть токсичной для эукариотических клеток даже при таких низких концентрациях, как 1 мкг/мл. Пуромицин действует быстро и может убить до 99% нерезистентных клеток в течение 2 дней. [ нужна ссылка ]
Селекция Escherichia coli
[ редактировать ]Пуромицин малоактивен в отношении кишечной палочки . Устойчивые к пуромицину трансформанты отбирают в агаризованной среде LB, дополненной 125 мкг/мл пуромицина. Но использование пуромицина для селекции E. coli требует точной регулировки pH, а также зависит от того, какой штамм выбран. Для беспроблемного выбора и достижения оптимальных результатов возможно использование специально модифицированного пуромицина. Планшеты, содержащие пуромицин, стабильны в течение 1 месяца при хранении при температуре 4 [7] °С. [ нужна ссылка ]
Выбор дрожжей
[ редактировать ]Устойчивость к пуромицину у дрожжей также может быть обусловлена экспрессией гена пуромицин-N-ацетилтрансферазы ( pac ). [8] Летальные концентрации пуромицина значительно выше для штаммов Saccharomyces cerevisiae, чем для клеточных линий млекопитающих. Делеция гена, кодирующего насос Pdr5, откачивающий множество лекарств, повышает чувствительность клеток к пуромицину. [ нужна ссылка ]
Потеря памяти у мышей
[ редактировать ]Долговременная синаптическая пластичность , необходимая для процессов памяти , требует морфологических изменений на уровне белка. Поскольку пуромицин ингибирует синтез белка в эукариотических клетках, исследователи смогли показать, что инъекции этого препарата приводят как к кратковременной, так и к долгосрочной потере памяти у мышей. [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пуромицин от PubChem
- ^ Пестка, С. (1971). «Ингибиторы функций рибосом». Анну. Преподобный Микробиол . 25 : 487–562. дои : 10.1146/annurev.mi.25.100171.002415 . ПМИД 4949424 .
- ^ Эггерс Д.К., Уэлч В.Дж., Хансен В.Дж. (1997). «Комплексы между возникающими полипептидами и их молекулярными шаперонами в цитозоле клеток млекопитающих» . Мол Биол Клетка . 8 (8): 1559–1573. дои : 10.1091/mbc.8.8.1559 . ПМК 276176 . ПМИД 9285825 .
- ^ Старк С.Р., Грин Х.М., Альберола-Ила Дж., Робертс Р.В. (2004). «Общий подход к обнаружению экспрессии белка in vivo с использованием флуоресцентных конъюгатов пуромицина» . хим. Биол . 11 (7): 999–1008. doi : 10.1016/j.chembiol.2004.05.011 . ПМИД 15271358 .
- ^ Дандо, Пэм М.; Янг, Нина Э.; Барретт, Алан Дж. (1997). «Аминопептидаза PS: широко распространенная цитозольная пептидаза» . В Хопсу-Хаву, Вяйно К.; Ярвинен, Микко; Киршке, Хайдрун (ред.). Протеолиз в клеточных функциях . ИОС Пресс. стр. 88–95. ISBN 978-90-5199-322-6 .
- ^ Макдональд Дж. К., Рейли Т. Дж., Зейтман Б. Б., Эллис С. (1968). «Дипептидилариламидаза II гипофиза. Свойства гидролиза лизилаланил-бета-нафтиламида: ингибирование катионами, распределение в тканях и субклеточная локализация» . Журнал биологической химии . 243 (8): 2028–37. дои : 10.1016/S0021-9258(18)93545-3 . ПМИД 5646493 .
- ^ «Puromycin.com - Рабочие концентрации (Протоколы)» . Архивировано из оригинала 10 октября 2014 г. Проверено 11 мая 2014 г.
- ^ Макдональд С., Пайпер Р.К. (2015). «Кассеты устойчивости к пуромицину и метотрексату и оптимизированные плазмиды экспрессии Cre-рекомбиназы для использования в дрожжах» . Дрожжи . 32 (5): 423–38. дои : 10.1002/да.3069 . ПМЦ 4454448 . ПМИД 25688547 .
- ^ Флекснер, Дж.Б.; Флекснер, Л.Б.; Стеллар, Э. (5 июля 1963 г.). «Память у мышей под влиянием внутримозгового пуромицина». Наука . 141 (3575): 57–59. Бибкод : 1963Sci...141...57F . дои : 10.1126/science.141.3575.57 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 13945541 . S2CID 29071662 .