แลนติไบโอติกส์
| แกลลิเดอร์มิน | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ตัวระบุ | |||||||
| เครื่องหมาย | แกลลิเดอร์มิน | ||||||
| พีแฟม | PF02052 | ||||||
| อินเตอร์โปร | IPR006079 | ||||||
| สโคป2 | 1mqy / SCOPe / SUPFAM | ||||||
| ทีซีดีบี | 1.ค.20 | ||||||
| ซูเปอร์แฟมิลี OPM | 161 | ||||||
| โปรตีน OPM | 1 มควิตี้ | ||||||
| |||||||
แลนติไบโอติกส์ เป็น ยาปฏิชีวนะประเภทเปป ไทด์หลายวง ที่มีกรดอะมิโนไทโออีเทอร์ที่เป็น ลักษณะเฉพาะ ได้แก่ แลนไทโอนีนหรือเมทิลแลน ไทโอนีน รวมถึง กรด อะมิโนไม่อิ่มตัว ได้แก่ ดีไฮโดรอะลานีนและกรด 2-อะมิโนไอโซบิวทิ ริก พวกมันจัดอยู่ในกลุ่มเปปไทด์ที่สังเคราะห์โดยไรโบโซมและได้รับการดัดแปลงหลังการสังเคราะห์โปรตีน
แลนไทโอนีนประกอบด้วย หน่วย อะลานีน สอง หน่วยที่เชื่อมต่อกันที่อะตอมคาร์บอนเบตาด้วยพันธะไทโออีเทอร์ (โมโนซัลไฟด์)
แลนติไบโอติกส์เป็นสารที่ผลิตโดย แบคทีเรียแกรมบวกจำนวนมากเช่นสเตรปโตค็อกคัสและสเตรปโตไมซีสเพื่อโจมตีแบคทีเรียแกรมบวกชนิดอื่น ดังนั้นจึงจัดอยู่ในกลุ่มแบคทีริโอซิน แบคทีริ โอซินถูกจัดประเภทตามระดับการดัดแปลงหลังการสังเคราะห์โปรตีน แลนติไบโอติกส์เป็นแบคทีริโอซินที่มีการดัดแปลงอย่างกว้างขวางกว่าชนิดอื่น เรียกว่าแบคทีริโอซินคลาส 1 (แบคทีริโอซินที่ มีการดัดแปลงเฉพาะ พันธะไดซัลไฟด์ในเปปไทด์เท่านั้น จัดเป็นแบคทีริโอซินคลาส 2 )
แบคทีเรียกลุ่มแลนติไบโอติกได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางเนื่องจากมีการนำแบคทีเรียเหล่านี้ ไปใช้ในเชิงพาณิชย์ในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์นม เช่นชีส
นิซินและเอพิเดอร์มินเป็นสมาชิกของกลุ่มแลนติไบโอติกส์ที่จับกับลิปิด IIซึ่ง เป็นส่วนประกอบลิปิดที่เป็นสารตั้งต้นของ ผนังเซลล์ของแบคทีเรียเป้าหมาย และขัดขวางการสร้างผนังเซลล์ ส่วน กลุ่ม ดูราไมซินของแลนติไบโอติกส์จะจับกับฟอสโฟเอทานอลามีนในเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์เป้าหมาย และดูเหมือนว่าจะขัดขวางการทำงานทางสรีรวิทยาหลายอย่าง
ประวัติศาสตร์
ชื่อแลนติไบโอติกส์ถูกนำมาใช้ในปี 1988 โดยเป็นคำย่อของ "lanthionine-containing peptide antibiotics" [ 1 ]โครงสร้างแรกของ สาร ต้านจุลชีพ เหล่านี้ ถูกสร้างขึ้นจากงานบุกเบิกของ Gross และ Morell ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 และต้นทศวรรษ 1970 ซึ่งถือเป็นการนำแลนติไบโอติกส์มาใช้อย่างเป็นทางการ นับตั้งแต่นั้นมา แลนติไบโอติกส์ เช่นนิซินได้ถูกนำมาใช้เพื่อการถนอมอาหารอย่างได้ผลดี และยังไม่พบการดื้อยาของแบคทีเรีย อย่างมีนัยสำคัญ คุณสมบัติเหล่านี้ของแลนติไบโอติกส์นำไปสู่การวิจัยโครงสร้างและเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพที่ ละเอียดมากขึ้น
การจำแนกประเภท
- แลนติไบโอติกส์ประเภท A เป็นโมเลกุลที่ยาวและยืดหยุ่นได้ เช่นนิซิน บิซิน ซับ ทิลิน เอพิเดอร์ มิ นแกลลิเดอร์มิน[ 2 ]กลุ่มย่อย AI ประกอบด้วยมิวทาซิน II; กลุ่มย่อย AII ประกอบด้วยมิวทาซิน I และ III
- แลนติไบโอติกชนิด B มีลักษณะเป็นทรงกลม เช่นเมอร์ซาซิดิน [ 3 ] [ 4 ] แอคทาการ์ดีนดูราไมซินและซินนาไมซิน[ 5 ]
บางชนิดมีเปปไทด์ 2 ชนิด เช่นฮาโลดูราซิน[ 6 ]
ตัวอย่าง
| แลนติไบโอติก | พิมพ์ | จำนวนสารตกค้าง | จำนวนลิงก์ thioether | ลิงก์อื่นๆ | อ้างอิง |
|---|---|---|---|---|---|
| นิซินซับทิลิน | เอ | 34 | 5 | 0 | |
| แกลลิเดอร์มินเอพิเดอร์มิน | เอ | 21 | 3 | 1 | [ 2 ] |
| เมอร์ซาซิดิน | บี | 20 | 4 | [ 3 ] | |
| แอคตาการ์ดีน | บี | 19 | 4 | 0 | |
| ซินนามัยซินดูรามัยซิน | บี | 19 | 3 | 1 | [ 5 ] |
| ซับแลนซิน 168 | ? | 37 | 1 | 2 | [ 7 ] |
| แพลนทาริซิน ซี | บี | 27 | 4 | 0 | |
(ซูบลังกินอาจเป็น ไกลโคเปปไทด์ที่เชื่อมต่อแบบ S ) [ 8 ]
การสังเคราะห์ทางชีวภาพ
พวกมันถูกสังเคราะห์ด้วยลำดับโพลีเปปไทด์นำซึ่งจะถูกกำจัดออกไปเฉพาะในระหว่างการขนส่งโมเลกุลออกจากเซลล์ที่สังเคราะห์เท่านั้น พวกมันถูกสังเคราะห์โดยไรโบโซมซึ่งทำให้พวกมันแตกต่างจากยาปฏิชีวนะตามธรรมชาติส่วนใหญ่[ 9 ]มีเอนไซม์ที่รู้จักสี่ชนิด (แลนไทโอนีนซินเทส) ที่รับผิดชอบในการผลิตวงแหวนแลนไทโอนีน[ 10 ] [ 11 ]
กลไกการออกฤทธิ์
แลนติไบโอติกส์แสดงความจำเพาะอย่างมากต่อส่วนประกอบบางอย่าง (เช่นลิปิด II ) ของเยื่อหุ้ม เซลล์แบคทีเรีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบคทีเรียแกรมบวก แลนติไบโอติกส์ประเภท A ฆ่าแบคทีเรียได้อย่างรวดเร็วโดยการสร้างรูพรุน แลนติไบโอติกส์ประเภท B ยับยั้งการสังเคราะห์เปปติโดไกลแคน[ 12 ]พวกมันออกฤทธิ์ได้ในความเข้มข้นต่ำมาก[ 13 ]
แอปพลิเคชัน
การถนอมอาหาร
แลนติไบโอติกส์ผลิตโดยแบคทีเรียแกรมบวกและแสดงฤทธิ์ต้านจุลชีพที่แข็งแกร่งต่อแบคทีเรียแกรมบวกอื่นๆ หลากหลายชนิด[ 14 ]ด้วยเหตุนี้ จึงกลายเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการใช้ในการถนอมอาหาร (โดยการยับยั้งเชื้อโรคที่ทำให้เกิดการเน่าเสียของอาหาร) และอุตสาหกรรมยา (เพื่อป้องกันหรือต่อสู้กับการติดเชื้อในมนุษย์หรือสัตว์) [ 14 ]
ยาปฏิชีวนะทางคลินิก
แลนติไบโอติกชนิดหนึ่งที่รู้จักกันใน ชื่อ B คือNVB302เข้าสู่การทดลองทางคลินิกระยะที่ 1 ในปี 2554 เพื่อใช้ต่อต้านClostridioides difficile [ 15 ]และรายงานผลลัพธ์ที่ดีในปี 2555 [ 16 ]
ฐานข้อมูล
BACTIBASE เป็นฐานข้อมูลแบบเปิดสำหรับแบคทีริโอซิน รวมถึงแลนติไบโอติก[ 17 ] [ 18 ] LANTIBASE เป็นแหล่งข้อมูลเฉพาะสำหรับแลนติไบโอติก[ 19 ]
อ่านเพิ่มเติม
- Jack R, Bierbaum G, Heidrich C, Sahl HG (กันยายน 1995). "พันธุศาสตร์ของการสังเคราะห์แลนติไบโอติก". BioEssays . 17 (9): 793– 802. doi : 10.1002/bies.950170909 . PMID 8763832 . S2CID 32393523 .
- Sahl HG, Jack RW, Bierbaum G (มิถุนายน 1995). "การสังเคราะห์ทางชีวภาพและกิจกรรมทางชีวภาพของแลนติไบโอติกส์ที่มีการดัดแปลงหลังการแปลรหัสที่เป็นเอกลักษณ์" . Eur. J. Biochem . 230 (3): 827– 53. doi : 10.1111/j.1432-1033.1995.0827g.x . PMID 7601145 .
- Sahl HG, Bierbaum G (1998). "Lantibiotics: การสังเคราะห์ทางชีวภาพและกิจกรรมทางชีวภาพของเปปไทด์ที่ได้รับการดัดแปลงอย่างเป็นเอกลักษณ์จากแบคทีเรียแกรมบวก" Annu. Rev. Microbiol . 52 : 41–79 . doi : 10.1146/annurev.micro.52.1.41 . PMID 9891793 .
- Stein T (พฤษภาคม 2548). "ยาปฏิชีวนะของ Bacillus subtilis: โครงสร้าง การสังเคราะห์ และหน้าที่เฉพาะ" . Mol. Microbiol . 56 (4): 845– 57. doi : 10.1111/j.1365-2958.2005.04587.x . PMID 15853875 . S2CID 20144405 .
- Smith JL (2002). การศึกษาลักษณะโครงสร้างและหน้าที่ของแลนติไบโอติกมิวทาซิน (PDF) (ปริญญาเอก). มหาวิทยาลัยฟลอริดา.
ลิงก์ภายนอก
- Lantibaseฐานข้อมูลของแลนติไบโอติกส์
- "รายชื่อแลนติไบโอติกทั้งหมด"ฐานข้อมูลBACTIBASE