Малацидин - Malacidin

Малацидин
Malacidin.svg
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
Характеристики
C56ЧАС88N12О20[1]
Молярная масса1249.384 г · моль−1
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Малацидины являются классом химические вещества, производимые бактериями найдены в почве, которые могут убить Грамположительные бактерии. Их активность, похоже, зависит от кальций. Открытие малацидинов было опубликовано в 2018 году.[2]

Семейство малацидинов было обнаружено с помощью нового метода скрининга почвенного микробиома, который не требует 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 открытие к каким-либо новым антибиотик лекарства, потому что требуются большие затраты времени и денег, чтобы определить, является ли какой-либо препарат безопасным и эффективным.[4]

Химическая структура

Малацидины являются макроцикл липопептиды. В статье 2018 года описаны два химических вещества семейства малацидинов, которые отличаются только метилен на их липид хвосты.[2] Их пептид ядра включают четыре непротеиногенные аминокислоты.[2] Название «малацидин» происходит от аббревиатуры липопептидный антибиотик метагеномной кислоты и суффикс -цидин.[5]

Механизм действия

Малацидины, по-видимому, принимают свою активную форму после связывания с кальцием; связанная с кальцием молекула, по-видимому, связывается с липид II, бактериальный клеточная стенка молекула-предшественник, приводящая к разрушению клеточной стенки и гибели бактерий.[2][6] Следовательно, они будут 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 открыты исследователями Рокфеллеровский университет во главе с Брэдом Ховером и Шоном Брэди. Группа изучала антибиотики, связанные с даптомицин и их кальций-зависимая природа, но было решено, что было бы непрактично культура вариации в лабораторных условиях.[5] Вместо этого команда использовала генетический подход, который был более масштабируемым. Они сосредоточились на поиске новых кластеров биосинтетических генов (BGC) - генов, которые обычно экспрессируются вместе, которые бактерии используют для производства вторичных метаболитов. Для этого они извлекли ДНК примерно из 2000 образцов почвы, чтобы построить метагеномный библиотеки, отражающие генетическое разнообразие микробиома окружающей среды. Затем они разработали вырожденные праймеры для амплификации генов, которые, вероятно, будут похожи на BGC, которые производят даптомицин, с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) процедура, последовательный амплифицированные гены, а затем использовали метагеномика чтобы подтвердить, что эти гены действительно могут быть теми BGC, которые они искали. Один из новых BGC, который они обнаружили, присутствовал примерно в 19% отобранных образцов почвы, но его нелегко обнаружить в коллекциях культивируемых микробов, поэтому они взяли этот BGC, поместили его в другие бактерии-хозяева, а затем изолировали и проанализировали вторичные метаболиты.[2][5] Работа опубликована в Природная микробиология в феврале 2018 г.[2][7]

Направления исследований

Подход к скринингу почвы на наличие полезных соединений с использованием геномики был реализован другими, и, вероятно, будет и дальше использоваться как метод для дальнейшего изучения. первичные метаболиты и вторичные метаболиты, производимые микроорганизмами.[4][8]

По состоянию на февраль 2018 г., малацидины не тестировались на людях. Во время их открытия было неизвестно, приведет ли открытие к каким-либо новым антибиотическим препаратам; Чтобы показать, что потенциальное лекарство безопасно и эффективно, нужны годы работы и миллионы долларов, и тогда ученые заявили, что у них нет планов попытаться разработать лекарство на основе этой работы.[4][8] В статье 2018 года было показано, что малацидины убивают только грамположительные бактерии, а не Грамотрицательные бактерии.[2][7] Однако они могли убивать множественная лекарственная устойчивость патогены, в том числе бактерии, устойчивые к ванкомицин в лаборатории и метициллин-устойчивый Золотистый стафилококк (MRSA) кожные инфекции на модели ран у животных.[2][7]

Брэди, Ховер и два других автора раскрыли 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 из лаборатории Брэди, чтобы открывать новые химические вещества в природе как отправные точки для открытия лекарств.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Резольвер химического идентификатора». CADD Group Инструменты химиоинформатики и пользовательские службы. Национальный институт рака.
  2. ^ а б c d е ж г час я j k Hover BM, Kim SH, Katz M, Charlop-Powers Z, Owen JG, Ternei MA, Maniko J, Estrela AB, Molina H, Park S, Perlin DS, Brady SF (февраль 2018 г.). «Независимое от культуры открытие малацидинов как кальций-зависимых антибиотиков с активностью против грамположительных патогенов с множественной лекарственной устойчивостью». Природная микробиология. 3 (4): 415–422. Дои:10.1038 / s41564-018-0110-1. ЧВК  5874163. PMID  29434326. открытый доступ
  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 машиностроения. 96 (8): 6.
  4. ^ а б c d Каплан С. (13 февраля 2018 г.). «В грязи обнаружен потенциально мощный новый антибиотик». Вашингтон Пост. Получено 13 февраля, 2018.
  5. ^ а б c Healy M (13 февраля 2018). «В почвенных бактериях ученые нашли новое оружие для борьбы с лекарственно-устойчивыми супербактериями». Лос-Анджелес Таймс. Получено 13 февраля 2018.
  6. ^ Король А (14 февраля 2018 г.). «Поиски почвы открывают новый класс антибиотиков». Мир химии.
  7. ^ а б c «В грязи обнаружено новое семейство антибиотиков». BBC. 13 февраля 2018 г.. Получено 13 февраля 2018.
  8. ^ а б Хотц Р.Л. (12 февраля 2018 г.). «Ученые опровергают надежды на новые антибиотики». Wall Street Journal. Получено 2018-02-18.
  9. ^ Джарвис Л. М. (31 октября 2016 г.). "Lodo Therapeutics". Новости химии и машиностроения.