Cereulid

Cereulid
Cereulide.svg
Nazwy
nazwa IUPAC
cyklo[D-alanylo-N-oksa-L-walilo-L-walilo-N-oksa-D-leucylo-D-alanylo-N-oksa-L-walilo-L-walilo-N-oksa-D-leucylo- D-alanylo-N-oksa-L-walilo-L-walilo-N-oksa-D-leucyl]
Inne nazwy

1,7,13,19,25,31-heksaoksa-4,10,16,22,28,34-heksaazacykloheksatriakontan, pochodna cyklicznego peptydu; Cyklo(D-alanylo-3-metylo-L-2-hydroksybutanoilo-L-walilo-4-metylo-D-2-hydroksypentanoilo-D-alanylo-3-metylo-L-2-hydroksybutanoilo-L-walilo-4- metylo-D-2-hydroksypentanoilo-D-alanylo-3-metylo-L-2-hydroksybutanoilo-L-walilo-4-metylo-D-2-hydroksypentanoil)
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
ChemSpider
Identyfikator klienta PubChem
  • InChI=1S/C57H96N6O18/c1-25(2)22-37-46(64)58-34(19)52(70)79-44(32(15)16)50(68)62-41(29( 9)10)56(74)77-39(24-27(5)6)48(66)60-36(21)54(72)81-45(33(17)18)51(69)63- 42(30(11)12)57(75)78-38(23-26(3)4)47(65)59-35(20)53(71)80-43(31(13)14)49( 67)61-40(28(7)8)55(73)76-37/h25-45H,22-24H2,1-21H3,(H,58,64)(H,59,65)(H,60 ,66)(H,61,67)(H,62,68)(H,63,69)/t34-,35-,36-,37-,38-,39-,40+,41+,42 +,43+,44+,45+/m1/s1
    Klucz: JWWAHGUHYLWQCQ-UHZBFKKDSA-N
  • InChI=1/C57H96N6O18/c1-25(2)22-37-46(64)58-34(19)52(70)79-44(32(15)16)50(68)62-41(29( 9)10)56(74)77-39(24-27(5)6)48(66)60-36(21)54(72)81-45(33(17)18)51(69)63- 42(30(11)12)57(75)78-38(23-26(3)4)47(65)59-35(20)53(71)80-43(31(13)14)49( 67)61-40(28(7)8)55(73)76-37/h25-45H,22-24H2,1-21H3,(H,58,64)(H,59,65)(H,60 ,66)(H,61,67)(H,62,68)(H,63,69)/t34-,35-,36-,37-,38-,39-,40+,41+,42 +,43+,44+,45+/m1/s1
    Klucz: JWWAHGUHYLWQCQ-UHZBFKKDBT
  • O=C1N[C@H](C(=O)O[C@@H](C(=O)N[C@@H](C(=O)O[C@H](C(= O)N[C@H](C(=O)O[C@@H](C(=O)N[C@@H](C(=O)O[C@H](C(= O)N[C@H](C(=O)O[C@@H](C(=O)N[C@@H](C(=O)O[C@H]1C(C) C)C)CC(C)C)C(C)C)C(C)C)C)CC(C)C)C(C)C)C(C)C)C)CC(C)C) C(C)C
Nieruchomości

C 57 H 96 N 6 O 18 (D-Ala-D- O -Leu-L-Val) 3
Masa cząsteczkowa 1152
ekstremalnie niski
Zagrożenia
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP):
Główne zagrożenia
 Neurotoksyczny
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
☒  N ( co to jest check☒ T N ?)

Cereulide jest toksyną wytwarzaną przez niektóre szczepy Bacillus cereus . Jest silną cytotoksyną niszczącą mitochondria . Powoduje również nudności i wymioty .

Cereulid działa jako jonofor o dużym powinowactwie do kationów potasu . Ekspozycja na cereulid powoduje utratę potencjału błonowego i rozprzęganie fosforylacji oksydacyjnej w mitochondriach. Uważa się, że nudności i wymioty są spowodowane przez wiązanie cereulidu i aktywację receptorów 5-HT3 , co prowadzi do zwiększonej stymulacji doprowadzającego nerwu błędnego .

Cereulid jest cyklicznym dodekapsipeptydem przypominającym walinomycynę ; zawiera trzy powtórzenia czterech aminokwasów : D- Oxy - Leu —D- Ala —L-Oxy- Val —L-Val. Jest wytwarzany przez dedykowany syntezy peptydów nierybosomalnych (NRPS) u B. cereus .

Zarodniki szczepów B. cereus wytwarzających cereulidy są wielokrotnie bardziej odporne na ciepło niż zarodniki nieprodukujących cereulidy. Toksyna nie traci aktywności po sterylizacji w autoklawie , gotowaniu lub pieczeniu.

Biosynteza

U Bacillus cereus biosynteza cereulidu zachodzi przez nierybosomalną syntetazę peptydową heterodimerycznych białek CesA i CesB. W nierybosomalnej syntetazie peptydowej poszczególne aminokwasy są dodawane, modyfikowane i łączone. Dodanie jest ułatwione przez domenę adenylacji (A). Modyfikacji dokonują domeny ketoreduktazy (KR) i epimeryzacji (E). Wreszcie rosnące peptydy są połączone domenami kondensacyjnymi. Transport między domenami jest ułatwiony przez białko nośnikowe peptydów lub domenę tiolową (T), w której znajduje się rosnący łańcuch peptydowy. Dodatkowo, domena tioesterazy (TE) jest wykorzystywana przez końcowy moduł do cięcia i cyklizacji końcowego produktu peptydowego.

Peptydy wytwarzane zarówno z CesA, jak i CesB są połączone raczej wiązaniem estrowym niż amidowym; biorąc pod uwagę cykliczną strukturę cereulidu, to cykliczne wiązanie estrowe (lub laktonowe) czyni cereulid depsipeptydem.

CesA to białko heterodimeryczne o masie cząsteczkowej 387 kDa, złożone z modułów CesA1 i CesA2. CesA1 dodaje kwas ketoizokapronowy do domeny adenylacji. Domena tiolowa przesunie następnie kwas ketoizokapronowy wzdłuż domeny ketoreduktazy, która redukuje kwas ketoizokapronowy do kwasu D-α-hydroksyizokapronowego z kofaktorem NADPH. W module CesA2 L-alanina jest dodawana do domeny adenylacji. Domena kondensacyjna ułatwi atak nukleofilowy wolnej aminy na L-alaninę na tioester kwasu D-α-hydroksyizokapronowego (D-HIC) na module CesA1. To zdarzenie łączy peptydy i umieszcza rosnącą cząsteczkę peptydu w domenie tiolowej CesA2. Następnie domena epimeryzacji zmienia stereochemię L-alaniny (L-Ala) w D-alaninę (D-Ala).

CesB jest białkiem heterodimerowym o masie cząsteczkowej 305 kDa złożonym z modułów CesB1 i CesB2. CesB1 zachowuje się prawie identycznie jak CesA1, gdzie dodano i zredukowano kwas ketoizokapronowy; jednakże substrat, kwas α-ketoizowalerianowy, jest redukowany do kwasu L-α-hydroksyizowalerianowego (L-HIV). Dodatkowo domena kondensacyjna na końcu CesA (poza CesA2) ułatwia tworzenie estru między L-HIV a peptydem D-HIC-D-Ala.

Następnie CesB2 dodaje L-walinę (L-Val) do domeny adenylacji, a domena kondensacji ułatwia nukleofilowy atak aminy na L-Val na tioester D-HIC-D-Ala-L-HIV, który tworzy Tetrapeptyd D-HIC-D-Ala-L-HIV-L-Val w domenie tiolowej CesB2. Wreszcie, końcowa domena tioesterazy łączy trzy jednostki wspomnianego tetrapeptydu między grupą α-hydroksylową D-HIC i tioestrem L-Val innego tetrapeptydu. Ostatecznie podczas tej cyklizacji 3 tetrapeptydów powstają trzy estry. Powstały cykliczny depsipeptyd, który zawiera naprzemienne jednostki estrów i amidów, to cereulid.

Poniżej przedstawiono nierybosomalną syntetazę peptydową tetrapeptydu cerulidu. Rosnący i zmodyfikowany peptyd można zobaczyć na każdej domenie tiolowej (T).
  1. ^ a b Wiadomości na temat cereulide, wymiotnej toksyny Bacillus Cereus
  2. Bibliografia    _ R. Mikkola; J.Helin; MC Andersson; M. Salkinoja-Salonen (kwiecień 1998). „Nowy czuły test biologiczny do wykrywania toksyny wymiotnej Bacillus cereus i pokrewnych jonoforów depsypeptydowych” . Mikrobiologia stosowana i środowiskowa . 64 (4): 1338–1343. Bibcode : 1998ApEnM..64.1338A . doi : 10.1128/AEM.64.4.1338-1343.1998 . PMC 106152 . PMID 9546170 .
  3. ^   Agata N, Ohta M, Mori M, Isobe M (1995). „Nowy dodekapsypeptyd, cereulid, jest toksyną wymiotną Bacillus cereus ”. FEMS Microbiol Lett . 129 (1): 17–20. doi : 10.1016/0378-1097(95)00119-P . PMID 7781985 .
  4. ^ a b c d e f    Alonzo, Diego A .; Magarvey, Nathan A.; Schmeing, T. Martin (2015). „Charakterystyka syntetazy cereulidowej, makrocząsteczkowej maszyny wytwarzającej toksyny” . PLOS JEDEN . 10 (6): e0128569. Bibcode : 2015PLoSO..1028569A . doi : 10.1371/journal.pone.0128569 . PMC 4455996 . PMID 26042597 .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cereulide&oldid=1059908442 ”