Lantibiotika - Lantibiotics
| Gallidermin | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifierare | |||||||||
| Symbol | Gallidermin | ||||||||
| Pfam | PF02052 | ||||||||
| InterPro | IPR006079 | ||||||||
| SCOP2 | 1mqy / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| TCDB | 1.C.20 | ||||||||
| OPM superfamilj | 161 | ||||||||
| OPM -protein | 1mqy | ||||||||
| |||||||||
Lantibiotika är en klass av poly cykliska peptidantibiotika som innehåller den karakteristiska tioeter aminosyrorna lantionin eller metyllantionin , såväl som omättade aminosyrorna dehydroalanin , och 2-aminoisosmörsyra . De tillhör ribosomalt syntetiserade och posttranslationellt modifierade peptider .
Lantionin består av två alaninrester som är tvärbundna på deras β-kolatomer med en tioeter (monosulfid) koppling.
Lantibiotika produceras av ett stort antal grampositiva bakterier som Streptococcus och Streptomyces för att attackera andra grampositiva bakterier, och som sådana anses de vara en medlem av bakteriocinerna . Bakteriociner klassificeras efter deras omfattning av posttranslationell modifiering . Lantibiotika är en klass av mer omfattande modifierade bakteriociner, även kallade klass I -bakteriociner . (Bakteriociner för vilka disulfidbindningar är den enda modifieringen av peptiden är klass II -bakteriociner .)
Lantibiotika studeras väl på grund av kommersiell användning av dessa bakterier i livsmedelsindustrin för att tillverka mejeriprodukter som ost .
Nisin och epidermin är medlemmar i en familj av lantibiotika som binder till lipid II , en cellväggprekursor -lipidkomponent i målbakterier och stör cellväggsproduktionen. Den duramycin familj av lantibiotika binder fosfoetanolamin i membranen av sina målceller och tycks störa flera fysiologiska funktioner.
Historia
Namnet lantibiotika introducerades 1988 som en förkortning för "lantionininnehållande peptidantibiotika". De första strukturerna för dessa antimikrobiella medel producerades genom banbrytande arbete av Gross och Morell i slutet av 1960 -talet och början av 1970 -talet, vilket markerar den formella introduktionen av lantibiotika. Sedan dess har lantibiotika som nisin använts gynnsamt för livsmedelskonservering och har ännu inte stött på betydande bakterieresistens . Dessa attribut för lantibiotika har lett till mer detaljerad forskning om deras strukturer och biosyntetiska vägar .
Klassificering
- Typ A lantibiotika är långa flexibla molekyler - t.ex. nisin , bisin , subtilin , epidermin , gallidermin Undergrupp AI inkluderar mutacin II; undergrupp AII inkluderar mutacin I och III.
- Typ B lantibiotika är globulära - t.ex. mersacidin . actagardin , duramycin och cinnamycin .
Vissa innehåller 2 peptider, t.ex. haloduracin .
Exempel
| Lantibiotikum | Typ | # rester |
# tioeterlänkar |
Andra länkar |
refs |
|---|---|---|---|---|---|
| nisin subtilin |
A | 34 | 5 | 0 | |
| gallidermin epidermin |
A | 21 | 3 | 1 | |
| mersacidin | B | 20 | 4 | ||
| aktagardin | B | 19 | 4 | 0 | |
| cinnamycin duramycin |
B | 19 | 3 | 1 | |
| sublancin 168 | ? | 37 | 1 | 2 | |
| plantaricin C | B | 27 | 4 | 0 |
(Sublancin kan vara en S-kopplad glykopeptid .
Biosyntes
De syntetiseras med en ledande polypeptidsekvens som endast avlägsnas under transporten av molekylen från den syntetiserande cellen. De syntetiseras av ribosomer , som skiljer dem från de flesta naturliga antibiotika. Det finns fyra kända enzymer (lantipeptidsyntetaser) som är ansvariga för att producera lantioninringar.
Handlingsmekanism
Lantibiotika visar väsentlig specificitet för vissa komponenter (t.ex. lipid II ) i bakteriecellmembran , särskilt hos grampositiva bakterier. Typ A lantibiotika dödar snabbt genom porbildning, typ B lantibiotika hämmar peptidoglykan biosyntes. De är aktiva i mycket låga koncentrationer.
Ansökan
Livsmedelskonservering
Lantibiotika produceras av grampositiva bakterier och visar stark antimikrobiell verkan mot ett brett spektrum av andra grampositiva bakterier. Som sådana har de blivit attraktiva kandidater för användning vid livsmedelsbevarande (genom att hämma patogener som orsakar matförstörelse) och läkemedelsindustrin (för att förebygga eller bekämpa infektioner hos människor eller djur).
Veterinär antibiotika
Duramycin används för kycklingar.
Kliniskt antibiotikum
En typ känd som B lantibiotic NVB302 gick in i fas 1 kliniska prövningar 2011 för användning mot Clostridium difficile och rapporterade bra resultat 2012.
Databaser
BACTIBASE är en öppen databas för bakteriociner inklusive lantibiotika. LANTIBASE är en lantibiotisk specifik resurs.
Referenser
Vidare läsning
- Jack R, Bierbaum G, Heidrich C, Sahl HG (september 1995). "Genetiken för lantibiotisk biosyntes". BioEssays . 17 (9): 793–802. doi : 10.1002/bies.950170909 . PMID 8763832 . S2CID 32393523 .
- Sahl HG, Jack RW, Bierbaum G (juni 1995). "Biosyntes och biologisk verksamhet av lantibiotika med unika posttranslationella modifieringar" . Eur. J. Biochem . 230 (3): 827–53. doi : 10.1111/j.1432-1033.1995.0827g.x . PMID 7601145 .
- Sahl HG, Bierbaum G (1998). "Lantibiotika: biosyntes och biologiska aktiviteter för unikt modifierade peptider från grampositiva bakterier". Annu. Rev. Microbiol . 52 : 41–79. doi : 10.1146/annurev.micro.52.1.41 . PMID 9891793 .
- Stein T (maj 2005). "Bacillus subtilis antibiotika: strukturer, synteser och specifika funktioner". Mol. Mikrobiol . 56 (4): 845–57. doi : 10.1111/j.1365-2958.2005.04587.x . PMID 15853875 . S2CID 20144405 .
- Smith JL (2002). Strukturell och funktionell karakterisering av det lantibiotiska mutacinet (PDF) (Ph.D.). University of Florida.
externa länkar
- Lantibase , en databas över lantibiotika
- "Komplett lista över lantibiotika" . BACTIBASE -databas .