Bacillithiol - Bacillithiol

Bacillithiol
7- (beta-D-glukopyranuronosyloxy) -5,6-dihydroxy-2- (4-hydroxyfenyl) -4H-l-benzopyran-4-on
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
Vlastnosti
C13H22N2Ó10S
Molární hmotnost398,39 g / mol
Hustota1,629 g / ml
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Bacillithiol (BSH nebo Cys-GlcN-mal) je thiol sloučenina nalezená v Bacil druh.[1] Pravděpodobně se podílí na udržování redoxní rovnováhy buněk a hraje roli v mikrobiální rezistenci na antibiotikum fosfomycin.

Struktura

Chemicky je to glykosid vytvořený mezi L-cysteinyl-D-glukosamin a kyselina jablečná. Byl izolován a identifikován (jako jeho bacillithiol-S-bimane derivát) v roce 2009 od Zlatý stafylokok a Deinococcus radiodurans,[1] ačkoli to bylo poprvé zjištěno v roce 2007, jako neidentifikovaný thiol v Bacillus anthracis.[2] Přirozeně se vyskytující volná thiolová forma bacilithiolu byla od té doby syntetizována a charakterizována spolu s jeho biosyntetickými prekurzory a jeho symetrickým disulfidem.[3]

Biologická role

Zdá se, že se bacilithiol účastní snímání peroxidy podle Bacil,[4] ale může také nahradit glutathion, což je nejčastější intracelulární thiol u eukaryot a některých bakterií.[1] V roce 2010 byly identifikovány a charakterizovány některé geny podílející se na biosyntéze bacillithiolu.[5] Bakterie upravené tak, aby měly nedostatek bacilithiolu, prokázaly zvýšenou citlivost na různé elektrofilní xenobiotikum sloučeniny, včetně antibiotika fosfomycin, což naznačuje, že v těchto organismech je mechanismus rezistence na fosfomycin spoléhá na přítomnost bacillithiolu.[5] Dále in vitro kinetické studie prokázaly, že bacillithiol je výhodným thiolovým substrátem pro enzym rezistence na antibiotika FosB.[3][6]

Biosyntéza

Bacillithiol se vyrábí prostřednictvím enzymů BshA, BshB a BshC. BshA nahrazuje UDP seskupit UDP-N-acetylglukosamin s L-malyl skupina. BshB pak odstraní acetylová skupina. L-Cystein se přidá k výslednému volnému aminu, který dokončí biosyntézu molekuly. Předpokládá se, že krok přidání cysteinu je prováděn enzymem BshC na základě genetické knockoutové studie, ale aktivita BshC nebyla pozorována in vitro.[5][7]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Newton, G. L .; Rawat, M .; La Clair, J. J .; Jothivasan, V. K .; Budiarto, T .; Hamilton, C. J .; Claiborne, A .; Helmann, J. D .; Fahey, R. C. (2009). „Bacillithiol je antioxidant thiol produkovaný v Bacilli“. Přírodní chemická biologie. 5 (9): 625–627. doi:10.1038 / nchembio.189. ISSN  1552-4450. PMC  3510479. PMID  19578333.
  2. ^ Pěkně, I .; Parsonage, D .; Paige, C .; Newton, L .; Fahey, C .; Leonardi, R .; Jackowski, S .; Mallett, C .; Claiborne, A. (březen 2007). „STRUKTURA KINÁZY PANTOTHENÁTU TYPU III Z Bacillus anthracis V RŮSTU 2,0 Å: DŮSLEDKY PRO KOENZYM A-ZÁVISLOU REDOXOVOU BIOLOGII“. Biochemie. 46 (11): 3234–3245. doi:10.1021 / bi062299p. ISSN  0006-2960. PMC  2613803. PMID  17323930.
  3. ^ A b S. V. Sharma; V. K. Jothivasan; G. L. Newton; H. Upton; J. I. Wakabayashi; M. G. Kane; A. A. Roberts; M. Rawat; J. J. La Clair a C. J. Hamilton. (Červenec 2011). „Chemická a chemoenzymatická syntéza bacillithiolu: jedinečný thiol s nízkou molekulovou hmotností mezi grampozitivními bakteriemi s nízkým G + C“. Angew. Chem. Int. Vyd. 50 (31): 7101–7104. doi:10.1002 / anie.201100196. PMID  21751306.
  4. ^ Lee, W .; Soonsanga, S .; Helmann, D. (květen 2007). „Komplexní thiolátový spínač reguluje senzor organického peroxidu Bacillus subtilis OhrR“. Sborník Národní akademie věd. 104 (21): 8743–8748. Bibcode:2007PNAS..104 8743L. doi:10.1073 / pnas.0702081104. ISSN  0027-8424. PMC  1885573. PMID  17502599.
  5. ^ A b C Gaballa A, Newton GL, Antelmann H a kol. (Duben 2010). „Biosyntéza a funkce bacillithiolu, hlavního thiolu s nízkou molekulovou hmotností v Bacilli“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 107 (14): 6482–6. Bibcode:2010PNAS..107,6482G. doi:10.1073 / pnas.1000928107. PMC  2851989. PMID  20308541.
  6. ^ A. A. Roberts; S. V. Sharma; A. W. Strankman; S. R. Duran; M. Rawat a C. J. Hamilton. (Červenec 2013). „Mechanické studie FosB: bacillithiol-S-transferáza závislá na dvojmocných kovech, která zprostředkovává rezistenci na fosfomycin u Staphylococcus aureus“. Biochem. J. 451 (1): 69–79. doi:10.1042 / BJ20121541. PMC  3960972. PMID  23256780.
  7. ^ A. J. VanDuienen; K. R. Winchell & P. ​​D. Cook (20. ledna 2015). „Rentgenová krystalografická struktura BshC, jedinečný enzym podílející se na biosyntéze bacillithiolu“. Biochemie. 541 (2): 100–103. doi:10.1021 / bi501394q. PMC  4303302. PMID  25496067.