Плантазолицин

Плантазолицин
Имена
	Другие имена плантазолицин А, ПЗН
Идентификаторы
Номер CAS	1354655-37-0 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
ХимическийПаук	57643663 ;
ПабХим CID	139031015 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 63 Ч 69 Н 17 О 13 С 2
Молярная масса	1 336 .47 g·mol −1
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Плантазолицин ( PZN ) — природный антибиотик , вырабатываемый грамположительной почвенной бактерией Bacillus velezensis FZB42. ^{[ 1 ]} (ранее Bacillus amyloliquefaciens FZB42). ^{[ 2 ]} PZN был специально идентифицирован как селективный бактерицидный агент, активный против Bacillus anthracis , возбудителя сибирской язвы . Этот природный продукт представляет собой синтезируемый рибосомами и посттрансляционно модифицированный пептид (RiPP); его можно далее классифицировать как микроцин, модифицированный тиазолом/оксазолом (TOMM) или линейный пептид азолсодержащий ( LAP). ^{[ 3 ]}

Значение PZN обусловлено его антибиотической активностью узкого спектра. Большинство антибиотиков, используемых в клинической практике, имеют широкий спектр действия и действуют против широкого спектра бактерий, и устойчивость к антибиотикам к этим препаратам является обычным явлением. Напротив, PZN обладает антибактериальным действием лишь против небольшого числа видов, включая Bacillus anthracis . ^{[ нужна ссылка ]}

История

О генах биосинтеза . PZN впервые было сообщено в 2008 году ^{[ 4 ]} Затем в 2011 году натуральный продукт был выделен из Bacillus amyloliquefaciens . ^{[ 5 ]} Структура PZN была расшифрована позже в том же году двумя независимыми исследовательскими группами, в первую очередь с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения и ЯМР-спектроскопии . ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} В 2013 году биомиметического химического синтеза сообщалось о различных исследованиях PZN, включая полный синтез . ^{[ 8 ]}

Биосинтез

У бактерий плантазолицин (PZN) сначала синтезируется в виде немодифицированного пептида посредством трансляции на рибосоме . Затем ряд ферментов химически изменяют пептид, чтобы установить его посттрансляционные модификации, включая несколько азольных гетероциклов и диметилирование N-концевого амина . ^{[ нужна ссылка ]}

В частности, во время биосинтеза PZN у B. velezensis пептид-предшественник, синтезируемый рибосомами, подвергается обширной посттрансляционной модификации, включая циклодегидратацию и дегидрирование, катализируемую тримерным ферментным комплексом. Этот процесс превращает остатки цистеина и серина / треонина в гетероциклы тиазола и (метил)оксазола. ^{[ 7 ]} (как видно справа).

Точный механизм ассоциации тримерного ферментного комплекса с N-концевой областью лидерного пептида пока не ясен; однако считается, что лидерный пептид предположительно отщепляется от корового пептида пептидазой, содержащейся в кластере биосинтетических генов . ^{[ 9 ]} После удаления лидерного пептида вновь образовавшийся N-конец подвергается метилированию с образованием Nα,Nα -диметиларгинина. Эта последняя модификация приводит к созданию зрелого PZN. ^{[ нужна ссылка ]}

Другие организмы, такие как Bacillus pumilus , Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus , Corynebacterium urealyticum и Brevibacterium льняные были идентифицированы с похожими кластерами генов, которые потенциально способны продуцировать PZN-подобные молекулы. ^{[ 7 ]}

Ссылки

^ Протеомы - Bacillus velezensis (штамм DSM 23117 / BGSC 10A6 / FZB42) (Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum)
^ Фан, Бен; Ван, Конг; Сун, Сяофэн; Дин, Сяолэй; Ву, Известкование; У, Хуэйцзюнь; Гао, Сювэнь; Боррисс, Райнер (16 октября 2018 г.). «Bacillus velezensis FZB42 в 2018 году: грамположительный модельный штамм для стимуляции роста растений и биоконтроля» . Границы микробиологии . 9 : 2491. дои : 10.3389/fmicb.2018.02491 . ISSN 1664-302X . ПМК 6198173 . ПМИД 30386322 .
^ Арнисон, Пол Г.; Бибб, Мервин Дж.; Бирбаум, Габриэле; Бауэрс, Альберт А.; Бугни, Тим С.; Булай, Гжегож; Камареро, Хулио А.; Кампопиано, Доминик Дж.; Чаллис, Грегори Л.; Кларди, Джон; Коттер, Пол Д.; Крейк, Дэвид Дж.; Доусон, Майкл; Диттманн, Эльке; Донадио, Стефано; Доррестейн, Питер К.; Энтиан, Карл-Дитер; Фишбах, Майкл А.; Гаравелли, Джон С.; Йоранссон, Ульф; Грубер, Кристиан В.; Хафт, Дэниел Х.; Хемшайдт, Томас К.; Хертвек, Кристиан; Хилл, Колин; Хорсвилл, Александр Р.; Джаспарс, Марсель; Келли, Венди Л.; Клинман, Джудит П.; и др. (2013). «Рибосомально синтезированные и посттрансляционно модифицированные пептидные природные продукты: обзор и рекомендации по универсальной номенклатуре» . Нат. Прод. Представитель . 30 (1): 108–160. дои : 10.1039/c2np20085f . ПМЦ 3954855 . ПМИД 23165928 .
^ Ли, Юго-Запад; Митчелл, округ Колумбия; Маркли, Алабама; Хенслер, Мэн; Гонсалес, Д.; Вольраб, А.; Доррестейн, ПК; 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 . ПМК 2311365 . ПМИД 18375757 .
^ Шольц, Р.; Молохон, К.Дж.; Нахтигаль, Дж.; Фатер, Дж.; Маркли, Алабама; Сассмут, Р.Д.; Митчелл, округ Колумбия; Боррисс, Р. (2011). «Плантазолицин, новый микроцин B17/стрептолизин S-подобный натуральный продукт из Bacillus amyloliquefaciens FZB42» . Журнал бактериологии . 193 (1): 215–224. дои : 10.1128/JB.00784-10 . ПМК 3019963 . ПМИД 20971906 .
^ Кальон, Бахар; Хелали, Сулейман Э.; Шольц, Роми; Нахтигаль, Джонни; Фатер, Иоахим; Боррисс, Райнер; ЗюСмут, Родрих Д. (2011). «Плантазолицин a и B: выяснение структуры рибосомально синтезированных пептидов тиазола/оксазола из Bacillus amyloliquefaciensFZB42». Органические письма . 13 (12): 2996–2999. дои : 10.1021/ol200809m . ПМИД 21568297 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Молохон, Кэти Дж.; Мелби, Джоэл О.; Ли, Джехон; Эванс, Брэдли С.; Данбар, Кайл Л.; Бампус, Стефани Б.; Келлехер, Нил Л.; Митчелл, Дуглас А. (2011). «Определение структуры и перехват биосинтетических промежуточных продуктов класса плантазолицинов высокодискриминационных антибиотиков» . АКС Химическая биология . 6 (12): 1307–1313. дои : 10.1021/cb200339d . ПМК 3241860 . ПМИД 21950656 .
^ Банала, Шринивас; Энсл, Пол; Зюссмут, Родрих Д. (2013). «Полный синтез рибосомально синтезированного линейного азолсодержащего пептида плантазолицина а из Bacillus amyloliquefaciens». Angewandte Chemie, международное издание . 52 (36): 9518–9523. дои : 10.1002/anie.201302266 . ПМИД 23761292 .
^ Мелби, Джоэл О.; Нард, Натан Дж.; Митчелл, Дуглас А. (2011). «Микроцины, модифицированные тиазолом/оксазолом: сложные натуральные продукты из рибосомальных матриц» . Современное мнение в области химической биологии . 15 (3): 369–378. дои : 10.1016/j.cbpa.2011.02.027 . ПМЦ 3947797 . ПМИД 21429787 .

[1] Протеомы - Bacillus velezensis (штамм DSM 23117 / BGSC 10A6 / FZB42) (Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum)

[2] Фан, Бен; Ван, Конг; Сун, Сяофэн; Дин, Сяолэй; Ву, Известкование; У, Хуэйцзюнь; Гао, Сювэнь; Боррисс, Райнер (16 октября 2018 г.). «Bacillus velezensis FZB42 в 2018 году: грамположительный модельный штамм для стимуляции роста растений и биоконтроля» . Границы микробиологии . 9 : 2491. дои : 10.3389/fmicb.2018.02491 . ISSN 1664-302X . ПМК 6198173 . ПМИД 30386322 .

[3] Арнисон, Пол Г.; Бибб, Мервин Дж.; Бирбаум, Габриэле; Бауэрс, Альберт А.; Бугни, Тим С.; Булай, Гжегож; Камареро, Хулио А.; Кампопиано, Доминик Дж.; Чаллис, Грегори Л.; Кларди, Джон; Коттер, Пол Д.; Крейк, Дэвид Дж.; Доусон, Майкл; Диттманн, Эльке; Донадио, Стефано; Доррестейн, Питер К.; Энтиан, Карл-Дитер; Фишбах, Майкл А.; Гаравелли, Джон С.; Йоранссон, Ульф; Грубер, Кристиан В.; Хафт, Дэниел Х.; Хемшайдт, Томас К.; Хертвек, Кристиан; Хилл, Колин; Хорсвилл, Александр Р.; Джаспарс, Марсель; Келли, Венди Л.; Клинман, Джудит П.; и др. (2013). «Рибосомально синтезированные и посттрансляционно модифицированные пептидные природные продукты: обзор и рекомендации по универсальной номенклатуре» . Нат. Прод. Представитель . 30 (1): 108–160. дои : 10.1039/c2np20085f . ПМЦ 3954855 . ПМИД 23165928 .

[4] Ли, Юго-Запад; Митчелл, округ Колумбия; Маркли, Алабама; Хенслер, Мэн; Гонсалес, Д.; Вольраб, А.; Доррестейн, ПК; 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 . ПМК 2311365 . ПМИД 18375757 .

[5] Шольц, Р.; Молохон, К.Дж.; Нахтигаль, Дж.; Фатер, Дж.; Маркли, Алабама; Сассмут, Р.Д.; Митчелл, округ Колумбия; Боррисс, Р. (2011). «Плантазолицин, новый микроцин B17/стрептолизин S-подобный натуральный продукт из Bacillus amyloliquefaciens FZB42» . Журнал бактериологии . 193 (1): 215–224. дои : 10.1128/JB.00784-10 . ПМК 3019963 . ПМИД 20971906 .

[6] Кальон, Бахар; Хелали, Сулейман Э.; Шольц, Роми; Нахтигаль, Джонни; Фатер, Иоахим; Боррисс, Райнер; ЗюСмут, Родрих Д. (2011). «Плантазолицин a и B: выяснение структуры рибосомально синтезированных пептидов тиазола/оксазола из Bacillus amyloliquefaciensFZB42». Органические письма . 13 (12): 2996–2999. дои : 10.1021/ol200809m . ПМИД 21568297 .

[Molohon123-7] Jump up to: ^а ^б ^с Молохон, Кэти Дж.; Мелби, Джоэл О.; Ли, Джехон; Эванс, Брэдли С.; Данбар, Кайл Л.; Бампус, Стефани Б.; Келлехер, Нил Л.; Митчелл, Дуглас А. (2011). «Определение структуры и перехват биосинтетических промежуточных продуктов класса плантазолицинов высокодискриминационных антибиотиков» . АКС Химическая биология . 6 (12): 1307–1313. дои : 10.1021/cb200339d . ПМК 3241860 . ПМИД 21950656 .

[8] Банала, Шринивас; Энсл, Пол; Зюссмут, Родрих Д. (2013). «Полный синтез рибосомально синтезированного линейного азолсодержащего пептида плантазолицина а из Bacillus amyloliquefaciens». Angewandte Chemie, международное издание . 52 (36): 9518–9523. дои : 10.1002/anie.201302266 . ПМИД 23761292 .

[9] Мелби, Джоэл О.; Нард, Натан Дж.; Митчелл, Дуглас А. (2011). «Микроцины, модифицированные тиазолом/оксазолом: сложные натуральные продукты из рибосомальных матриц» . Современное мнение в области химической биологии . 15 (3): 369–378. дои : 10.1016/j.cbpa.2011.02.027 . ПМЦ 3947797 . ПМИД 21429787 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]