Malacidin - Malacidin

Malacidin
Malacidin.svg
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
Vlastnosti
C56H88N12Ó20[1]
Molární hmotnost1249.384 g · mol−1
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Malacidiny jsou třídou chemikálie vyrobené bakteriemi nachází se v půdě, která může zabíjet Grampozitivní bakterie. Jejich aktivita se zdá být závislá na vápník. Objev malacidinů byl publikován v roce 2018.[2]

Rodina malacidinů byla objevena pomocí nové metody screeningu půdních mikrobiomů, která nevyžaduje kultivaci buněk.[3] To vědcům umožnilo identifikovat genetické komponenty nezbytné k výrobě chemické látky. Ukázalo se, že malacidin A zabíjí Zlatý stafylokok a další grampozitivní bakterie.

V době publikace nebylo jisté, zda objev povede k novému antibiotikum drogy, protože k určení, zda je některá droga bezpečná a účinná, jsou zapotřebí velké investice času a peněz.[4]

Chemická struktura

Malacidiny jsou makrocyklus lipopeptidy. Dokument z roku 2018 popsal dvě chemikálie v rodině malacidinu, lišící se pouze o a methylen na jejich lipid ocasy.[2] Jejich peptid jádra zahrnují čtyři neproteinogenní aminokyseliny.[2] Název "malacidin" je odvozen od zkratky metagenomové kyselé lipopeptidové antibiotikum a přípona -cidin.[5]

Mechanismus účinku

Zdá se, že malacidiny přijímají svou aktivní konformaci poté, co se vážou na vápník; potom se zdá, že se molekula vázaná na vápník váže lipid II bakteriální buněčná stěna prekurzorové molekuly, což vede k destrukci buněčné stěny a smrti bakterií.[2][6] Proto by byli novým členem třídy antibiotik závislých na vápníku.[2][4] Objev malacidinů podpořil názor, že antibiotika závislá na vápníku jsou větší třídou, než se dříve myslelo.[2]

Dějiny

Malacidiny objevili vědci v Rockefellerova univerzita, vedená Bradem Hoverem a Seanem Bradym. Skupina zkoumala antibiotika související s daptomycin a jejich povaha závislá na vápníku, ale zjistila, že by to bylo nepraktické kultura rozdíly v laboratorních podmínkách.[5] Místo toho tým použil genetický přístup, který byl škálovatelnější. Zaměřili se na hledání nových biosyntetických genových klastrů (BGC) - genů, které se obvykle exprimují společně a které bakterie používají k výrobě sekundárních metabolitů. Za tímto účelem extrahovali DNA z přibližně 2 000 vzorků půdy, aby je mohli sestavit metagenomické knihovny, které zachytily genetickou rozmanitost mikrobiomu prostředí. Poté navrhli zdegenerované primery amplifikovat geny, které budou pravděpodobně podobné BGC, které tvoří daptomycin, pomocí a polymerázová řetězová reakce (PCR) postup, seřazeno amplifikované geny a poté se použily metagenomika aby potvrdili, že tyto geny skutečně pravděpodobně budou druhem BGC, který hledají. Jeden z nových BGC, které našli, byl přítomen v přibližně 19% vyšetřovaných vzorků půdy, ale nebyl snadno nalezen v kultivovaných mikrobiálních sbírkách, takže vzali tento BGC, vložili jej do jiných hostitelských bakterií a poté izolovali a analyzovali sekundární metabolity.[2][5] Práce byla publikována v Přírodní mikrobiologie v únoru 2018.[2][7]

Pokyny k výzkumu

Přístup k prohledávání půdy na užitečné sloučeniny pomocí genomiky provedli jiní a je pravděpodobné, že bude i nadále používán jako metoda dalšího zkoumání primární metabolity a sekundární metabolity vyrobené mikroorganismy.[4][8]

Od února 2018Malacidiny nebyly testovány na lidech. V době jejich objevu nebylo známo, zda objev povede k novým antibiotikům; prokázání toho, že potenciální droga je bezpečná a účinná, trvá roky práce a miliony dolarů, a vědci v té době prohlásili, že nemají v úmyslu se pokusit vyvinout drogu založenou na této práci.[4][8] V článku z roku 2018 bylo prokázáno, že malacidiny zabíjejí pouze grampozitivní bakterie, a nikoli Gramnegativní bakterie.[2][7] Byli však schopni zabíjet multirezistentní patogeny, včetně bakterií rezistentních vůči vankomycin v laboratoři a rezistentní na meticilin Zlatý stafylokok (MRSA) kožní infekce na modelu zvířecí rány.[2][7]

Brady, Hover a další dva autoři v článku z roku 2018 prohlásili, že mají „konkurenční finanční zájmy, protože jsou zaměstnanci nebo konzultanti společnosti Lodo Therapeutics“.[2] Společnost Lodo byla založena v roce 2016 mimo Bradyho laboratoř, aby objevila nové chemické látky v přírodě výchozí body pro objevování drog.[9]

Viz také

Reference

  1. ^ "Chemický identifikátor Resolver". CADD Group Chemoinformatics Tools and User Services. Národní onkologický institut.
  2. ^ A b C d E F G h i 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 (únor 2018). „Objev malacidinů nezávislých na kultuře jako antibiotik závislých na vápníku s aktivitou proti multirezistentním grampozitivním patogenům“. Přírodní mikrobiologie. 3 (4): 415–422. doi:10.1038 / s41564-018-0110-1. PMC  5874163. PMID  29434326. otevřený přístup
  3. ^ Borman S (19. února 2018). „Genetický screening půdních mikrobů odkrývá nová antibiotika: Metoda by mohla vědcům pomoci objevit nové přírodní produkty z těžko kultivovatelných mikroorganismů“. Chemické a technické novinky. 96 (8): 6.
  4. ^ A b C d Kaplan S (13. února 2018). „Ve špíně je objeveno potenciálně silné nové antibiotikum“. The Washington Post. Citováno 13. února 2018.
  5. ^ A b C Healy M (13. února 2018). „V bakteriích žijících v půdě najdou vědci novou zbraň pro boj proti superbugům rezistentním na léky“. Los Angeles Times. Citováno 13. února 2018.
  6. ^ Král A (14. února 2018). „Hledání půdy objevuje novou třídu antibiotik“. Chemický svět.
  7. ^ A b C „Nová rodina antibiotik objevena ve špíně“. BBC. 13. února 2018. Citováno 13. února 2018.
  8. ^ A b Hotz RL (12. února 2018). „Vědci objevují naději na nová antibiotika“. Wall Street Journal. Citováno 2018-02-18.
  9. ^ Jarvis LM (31. října 2016). "Lodo Therapeutics". Chemické a technické novinky.