Цереулид - Cereulide

Цереулид
Cereulide.svg
Имена
Название ИЮПАК
цикло [D-аланил-N-окса-L-валил-L-валил-N-окса-D-лейцил-D-аланил-N-окса-L-валил-L-валил-N-окса-D-лейцил- D-аланил-N-окса-L-валил-L-валил-N-окса-D-лейцил]
Другие имена
1,7,13,19,25,31-гексаокса-4,10,16,22,28,34-гексаазациклогексатриаконтан, циклическое пептидное производное;
Цикло (D-аланил-3-метил-L-2-гидроксибутаноил-L-валил-4-метил-D-2-гидроксипентаноил-D-аланил-3-метил-L-2-гидроксибутаноил-L-валил-4- метил-D-2-гидроксипентаноил-D-аланил-3-метил-L-2-гидроксибутаноил-L-валил-4-метил-D-2-гидроксипентаноил)
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
Характеристики
C57 ЧАС96 N6 О18
(Д-Ала-Д-О-Leu-L-Val)3
Молярная масса1152
чрезвычайно низкий
Опасности
Главный опасностиНейротоксикант
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Цереулид это токсин производятся некоторыми штаммами Bacillus cereus. Это мощный цитотоксин это разрушает митохондрии. Это также вызывает тошнота и рвота.

Цереулид действует как ионофор с высокой близостью к калий катионы. Воздействие цереулида вызывает потерю мембранный потенциал и разъединение окислительного фосфорилирования в митохондриях.[1][2] Считается, что тошнота и рвота вызваны связыванием цереулида и активацией 5-HT3 рецепторы, что привело к увеличению афферентный блуждающий нерв стимуляция.[3]

Цереулид - это циклический додекадепсипептид напоминающий валиномицин; он содержит три повтора из четырех аминокислоты: D-Окси -Лея —D-Ала —L-Oxy-Вал —Л-Вал. Его выпускает специализированный синтез нерибосомальных пептидов (NRPS) в B. cereus.[4]

В споры цереулид-продуцирующих штаммов B. cereus во много раз более термостойки, чем споры непродуцентов цереулида. Токсин не теряет активности при автоклавирование, приготовление пищи или выпечка.[1]

Биосинтез

В Bacillus cereus, биосинтез цереулида происходит не-рибосомальной пептидной синтетазой гетеродимерных белков CesA и CesB. В нерибосомальной пептидной синтетазе отдельные аминокислоты добавляются, модифицируются и связываются. Добавлению способствует домен аденилирования (A). Модификация осуществляется доменами кеторедуктазы (KR) и эпимеризации (E). Наконец, растущие пептиды связаны доменами конденсации. Транспортировке между доменами способствует белок-носитель пептида или домен тиоляции (Т), в котором находится растущая пептидная цепь. Кроме того, домен тиоэстеразы (ТЕ) используется конечным модулем для расщепления и циклизации конечного пептидного продукта.[4]

Пептиды, продуцируемые как CesA, так и CesB, связаны скорее эфирной, чем амидной связью; Учитывая циклическую структуру цереулида, эта связь на основе циклического сложного эфира (или лактона) делает цереулид депсипептидом.[4]

CesA представляет собой гетеродимерный белок 387 кДа, состоящий из модулей CesA1 и CesA2. CesA1 добавляет кетоизокапроновую кислоту в домен аденилирования. Затем домен тиолирования будет перемещать кетоизокапроновую кислоту вдоль домена кеторедуктазы, который восстанавливает кетоизокапроновую кислоту до D-α-гидроксиизокапроновой кислоты с кофактором НАДФН. В модуле CesA2 L-аланин добавляется к домену аденилирования. Домен конденсации будет способствовать нуклеофильной атаке свободного амина L-аланина на тиоэфир D-α-гидроксиизокапроновой кислоты (D-HIC) на модуле CesA1. Это событие связывает пептиды и помещает растущую молекулу пептида в домен тиолирования CesA2. Затем домен эпимеризации изменяет стереохимию L-аланина (L-Ala) на D-аланин (D-Ala).[4]

CesB представляет собой гетеродимерный белок 305 кДа, состоящий из модулей CesB1 и CesB2. CesB1 ведет себя почти так же, как CesA1, где кетоизокапроновая кислота была добавлена ​​и восстановлена; однако субстрат α-кетоизовалериановой кислоты восстанавливается до L-α-гидроксиизовалериановой кислоты (L-HIV). Кроме того, домен конденсации на конце CesA (помимо CesA2) способствует образованию сложного эфира между L-HIV и пептидом D-HIC-D-Ala.[4]

Затем CesB2 добавляет L-валин (L-Val) к домену аденилирования, и домен конденсации облегчает нуклеофильную атаку амина на L-Val на тиоэфир D-HIC-D-Ala-L-HIV, что создает Тетрапептид D-HIC-D-Ala-L-HIV-L-Val в домене тиоляции CesB2. Наконец, конечный домен тиоэстеразы объединяет три единицы вышеупомянутого тетрапептида между α-гидроксильной группой D-HIC и тиоэфиром L-Val другого тетрапептида. В конечном итоге во время циклизации 3 тетрапептидов образуются три эфира. Образующийся циклический депсипептид, который содержит чередующиеся звенья сложных эфиров и амидов, представляет собой цереулид.[4]

Ниже представлена ​​нерибосомальная пептидная синтетаза цереулидного тетрапептида. Растущий и модифицированный пептид можно увидеть на каждом тиоляционном (Т) домене.

Рекомендации

  1. ^ а б Новости о цереулиде, рвотном токсине Bacillus Cereus
  2. ^ М. А. Андерссон; Р. Миккола; Дж. Хелин; М. К. Андерссон; М. Салкиноя-Салонен (апрель 1998 г.). «Новый чувствительный биотест для обнаружения рвотного токсина Bacillus cereus и родственных депсипептидных ионофоров». Прикладная и экологическая микробиология. 64 (4): 1338–1343. Дои:10.1128 / AEM.64.4.1338-1343.1998.
  3. ^ Агата Н., Охта М., Мори М., Исобе М. (1995). "Новый додекадепсипептид, цереулид, представляет собой рвотный токсин Bacillus cereus". FEMS Microbiol Lett. 129 (1): 17–20. Дои:10.1016 / 0378-1097 (95) 00119-П. PMID  7781985.
  4. ^ а б c d е ж Алонзо, Диего А .; Магарви, Натан А .; Шмайнг, Т. Мартин (2015). «Характеристика цереулид синтетазы, макромолекулярной машины по производству токсинов». PLOS ONE. 10 (6): e0128569. Bibcode:2015PLoSO..1028569A. Дои:10.1371 / journal.pone.0128569. ЧВК  4455996. PMID  26042597.

внешняя ссылка