Малацидин

Малацидин
	; Структурная формула
Идентификаторы
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
КЭБ	ЧЕБИ: 140173 ; ЧЕБИ: 140174 ;
ПабХим CID	132274667 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 56 Ч 88 Н 12 О 20
Молярная масса	1 249 .384 g·mol −1
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Ссылки на инфобоксы

Малацидины — это класс химических веществ, вырабатываемых бактериями , обнаруженными в почве, которые могут убивать грамположительные бактерии . Их активность, по-видимому, зависит от кальция . Открытие малацидинов было опубликовано в 2018 году. ^{[ 2 ]}

Семейство малацидинов было обнаружено с помощью нового метода скрининга почвенного микробиома, не требующего культивирования клеток. ^{[ 3 ]} Это позволило исследователям идентифицировать генетические компоненты, необходимые для производства химического вещества. Было показано, что малацидин А убивает золотистый стафилококк и другие грамположительные бактерии.

На момент публикации не было уверенности, приведет ли это открытие к созданию каких-либо новых антибиотиков , поскольку требуются большие затраты времени и денег, чтобы определить, является ли какое-либо лекарство безопасным и эффективным. ^{[ 4 ]}

Химическая структура

Малацидины представляют собой макроцикла липопептиды . В статье 2018 года описаны два химических вещества семейства малацидинов, различающиеся только метиленом в липидных хвостах . ^{[ 2 ]} Их пептидные ядра включают четыре непротеиногенные аминокислоты . ^{[ 2 ]} Название «малацидин» происходит от аббревиатуры метагеномного кислого липопептидного антибиотика и суффикса -цидин . ^{[ 5 ]}

Механизм действия

Малацидины, по-видимому, принимают активную конформацию после того, как связываются с кальцием; Затем связанная с кальцием молекула связывается с липидом II , молекулой-предшественником бактериальной клеточной стенки , что приводит к разрушению клеточной стенки и гибели бактерий. ^{[ 2 ]}^{[ 6 ]} Следовательно, они могли бы стать новым членом класса кальций-зависимых антибиотиков. ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]} Открытие малацидинов подтвердило мнение о том, что кальций-зависимые антибиотики представляют собой более широкий класс, чем считалось ранее. ^{[ 2 ]}

История

Малацидины были обнаружены исследователями из Университета Рокфеллера под руководством Брэда Ховера и Шона Брэди. Группа изучала антибиотики, связанные с даптомицином вариации в лабораторных условиях непрактичны и их кальций-зависимой природой, но решила, что культуральные . ^{[ 5 ]} Вместо этого команда использовала более масштабируемый генетический подход. Они сосредоточились на поиске новых кластеров биосинтетических генов (BGC) — генов, которые обычно экспрессируются вместе и которые бактерии используют для производства вторичных метаболитов. Для этого они извлекли ДНК примерно из 2000 образцов почвы и создали метагеномные библиотеки, отражающие генетическое разнообразие микробиома окружающей среды. Затем они разработали вырожденные праймеры для амплификации генов, которые, вероятно, будут похожи на BGC, которые производят даптомицин, используя процедуру полимеразной цепной реакции (ПЦР), секвенировали амплифицированные гены, а затем использовали метагеномику, чтобы подтвердить, что эти гены действительно могут быть того типа, который BGC, которые они искали. Один из обнаруженных ими новых BGC присутствовал примерно в 19% проверенных образцов почвы, но его было трудно обнаружить в коллекциях культивированных микробов, поэтому они взяли этот BGC, поместили его в другие бактерии-хозяева, а затем выделили и проанализировали вторичные метаболиты. ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]} Работа была опубликована в журнале Nature Microbiology в феврале 2018 года. ^{[ 2 ]}^{[ 7 ]}

Направления исследований

Подход скрининга почвы на наличие полезных соединений с использованием геномики был реализован другими и, вероятно, будет продолжать использоваться как метод дальнейшего изучения первичных и вторичных метаболитов, вырабатываемых микроорганизмами. ^{[ 4 ]}^{[ 8 ]}

По состоянию на февраль 2018 г. ^[update], малацидины не тестировались на людях. На момент их открытия было неизвестно, приведет ли это открытие к созданию каких-либо новых антибиотиков; Чтобы доказать, что потенциальное лекарство безопасно и эффективно, нужны годы работы и миллионы долларов, и ученые тогда заявили, что у них нет планов пытаться разработать лекарство на основе этой работы. ^{[ 4 ]}^{[ 8 ]} В статье 2018 года было показано, что малацидины убивают только грамположительные бактерии, но не грамотрицательные бактерии . ^{[ 2 ]}^{[ 7 ]} Однако им удалось уничтожить с множественной лекарственной устойчивостью патогены , включая бактерии, устойчивые к ванкомицину в лабораторных условиях, и кожные инфекции, вызванные метициллин-резистентным золотистым стафилококком (MRSA), на модели раны у животных. ^{[ 2 ]}^{[ 7 ]}

Брэди, Ховер и двое других авторов сообщили в статье 2018 года, что у них были «конкурирующие финансовые интересы, поскольку они являются сотрудниками или консультантами Lodo Therapeutics». ^{[ 2 ]} Компания Lodo была основана в 2016 году на базе лаборатории Брейди с целью открытия новых химических веществ в природе в качестве отправной точки для открытия лекарств . ^{[ 9 ]}

См. также

Ссылки

^ «Резолвер химических идентификаторов» . Инструменты и пользовательские услуги группы CADD для химиоинформатики . Национальный институт рака.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Ховер Б.М., Ким Ш., Кац М., Чарлоп-Пауэрс З., Оуэн Дж.Г., Терней М.А., Манико Дж., Эштрела А.Б., Молина Х., Парк С., Перлин Д.С., Брейди С.Ф. (февраль 2018 г.). «Независимое от культуры открытие малацидинов как кальций-зависимых антибиотиков, обладающих активностью против грамположительных патогенов с множественной лекарственной устойчивостью» . Природная микробиология . 3 (4): 415–422. дои : 10.1038/s41564-018-0110-1 . ПМК 5874163 . ПМИД 29434326 .
^ Борман С. (19 февраля 2018 г.). «Генетический скрининг почвенных микробов открывает новые антибиотики: метод может помочь исследователям открыть новые натуральные продукты из трудно культивируемых микроорганизмов». Новости химии и техники . 96 (8): 6.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Каплан С. (13 февраля 2018 г.). «В грязи обнаружен новый потенциально мощный антибиотик» . Вашингтон Пост . Проверено 13 февраля 2018 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Хили М. (13 февраля 2018 г.). «В почвенных бактериях ученые нашли новое оружие для борьбы с устойчивыми к лекарствам супербактериями» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 13 февраля 2018 г.
^ Король А (14 февраля 2018 г.). «Поиски в почве открыли новый класс антибиотиков» . Химический мир .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Новое семейство антибиотиков обнаружено в грязи» . Би-би-си . 13 февраля 2018 года . Проверено 13 февраля 2018 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Хотц Р.Л. (12 февраля 2018 г.). «Ученые открывают надежду на новые антибиотики» . Уолл Стрит Джорнал . Проверено 18 февраля 2018 г.
^ Джарвис Л.М. (31 октября 2016 г.). «Лодо Терапевтикс» . Новости химии и техники .

[1] «Резолвер химических идентификаторов» . Инструменты и пользовательские услуги группы CADD для химиоинформатики . Национальный институт рака.

[Hover_2018-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Ховер Б.М., Ким Ш., Кац М., Чарлоп-Пауэрс З., Оуэн Дж.Г., Терней М.А., Манико Дж., Эштрела А.Б., Молина Х., Парк С., Перлин Д.С., Брейди С.Ф. (февраль 2018 г.). «Независимое от культуры открытие малацидинов как кальций-зависимых антибиотиков, обладающих активностью против грамположительных патогенов с множественной лекарственной устойчивостью» . Природная микробиология . 3 (4): 415–422. дои : 10.1038/s41564-018-0110-1 . ПМК 5874163 . ПМИД 29434326 .

[3] Борман С. (19 февраля 2018 г.). «Генетический скрининг почвенных микробов открывает новые антибиотики: метод может помочь исследователям открыть новые натуральные продукты из трудно культивируемых микроорганизмов». Новости химии и техники . 96 (8): 6.

[wapost-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Каплан С. (13 февраля 2018 г.). «В грязи обнаружен новый потенциально мощный антибиотик» . Вашингтон Пост . Проверено 13 февраля 2018 г.

[latimes-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с Хили М. (13 февраля 2018 г.). «В почвенных бактериях ученые нашли новое оружие для борьбы с устойчивыми к лекарствам супербактериями» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 13 февраля 2018 г.

[6] Король А (14 февраля 2018 г.). «Поиски в почве открыли новый класс антибиотиков» . Химический мир .

[bbc-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Новое семейство антибиотиков обнаружено в грязи» . Би-би-си . 13 февраля 2018 года . Проверено 13 февраля 2018 г.

[wsj-8] Перейти обратно: ^а ^б Хотц Р.Л. (12 февраля 2018 г.). «Ученые открывают надежду на новые антибиотики» . Уолл Стрит Джорнал . Проверено 18 февраля 2018 г.

[9] Джарвис Л.М. (31 октября 2016 г.). «Лодо Терапевтикс» . Новости химии и техники .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]