Izoláty Streptomyces - Streptomyces isolates

Streptomyces izoláty přinesly většinu lidských, zvířecích a zemědělských antibiotik i řadu základních léků na chemoterapii. Streptomyces je největší antibiotikum rodící rod aktinobakterie, vyrábějící chemoterapii, antibakteriální, protiplísňový, antiparazitika, a imunosupresiva.[1] Streptomyces izoláty se obvykle iniciují anténou hyphal formace z mycelium[2].

Protinádorové léky

Doxorubicin interkalační DNA.

Streptomyces, vydal léky doxorubicin (Doxil), daunorubicin (DaunoXome), a streptozotocin (Zanosar). Předchůdcem je doxorubicin valrubicin (Valstar), myocet, a pirarubicin. Daunorubicin je předchůdcem idarubicin (Idamycin), epirubicin (Ellence), a zorubicin.

Streptomyces je původním zdrojem dactinomycin (Cosmegen), bleomycin (Blenoxan), pingyangmycin (Bleomycin A5), mitomycin C. (Mutamycin), rebeccamycin, staurosporin (předchůdce stauprimid a midostaurin ), neothramycin, aclarubicin tomaymycin, sibiromycin a mazethramycin.

Deriváty Streptomycetes izolovat migrastatin, počítaje v to isomigrastatin, dorrigocin A & B a syntetický derivát makroketon, jsou zkoumány pro protirakovinnou aktivitu.

Antibiotika

Viz také: Antibiotikum § Objev antibiotik na bázi přírodních produktů

Většina klinických antibiotik byla nalezena během „zlatého věku antibiotik“ (40. – 60. Léta). Aktinomycin bylo první antibiotikum izolované z Streptomyces v roce 1940, následovaný streptomycin o tři roky později. Antibiotika z Streptomyces izoláty (včetně různých aminoglykosidy ) by dále zahrnoval více než dvě třetiny všech prodávaných antibiotik.

Streptomyces- odvozená antibiotika zahrnují:

Kyselina klavulanová (Streptomyces clavuligerus ) se používá v kombinaci s některými antibiotiky (např amoxicilin ) k oslabení bakteriální rezistence. Mezi nová vyvíjená antiinfektiva patří guadinominy (z Streptomyces sp. K01-0509),[11] inhibitory sekreční systém typu III.

Ne-Streptomyces aktinomycety, vláknitý houby a nefilamentární bakterie, také přinesla důležitá antibiotika.

Antimykotika

Nystatin (Streptomyces noursei ), amfotericin B (Streptomyces nodosus ), a natamycin (Streptomyces natalensis ) jsou antimykotika izolovaná z Streptomyces.

Imunosupresiva

Sirolimus (Rapamycin), ascomycin, a takrolimus byly izolovány od Streptomyces. Pimekrolimus je derivát ascomycinu. Ubenimex je odvozen z S. olivoreticuli.[12]

Antiparazitika

Streptomyces avermitilis syntetizuje antiparazitikum ivermektin (Stromectol). Další antiparazitika od Streptomyces zahrnout, milbemycin oxim, moxidektin, a milbemycin.

Biotechnologie

Biosyntéza sirolimus
Biosyntéza doxorubicinu

Tradičně, Escherichia coli je volba bakterie k expresi eukaryotický a rekombinantní geny. E-coli je dobře srozumitelný a má úspěšné výsledky inzulín, artemisinin prekurzor kyseliny artemisinové a filgrastim (Neupogen).[13][14] Nicméně použití E-coli má omezení zahrnující nesprávné skládání eukaryotických proteinů, problémy s nerozpustností, ukládání v inkluzních tělískách,[15] nízká účinnost sekrece, sekrece do periplazmatického prostoru.

Streptomyces nabízí potenciální výhody včetně vynikajících sekrečních mechanismů, vyšších výtěžků, jednoduššího procesu čištění konečného produktu a výroby Streptomyces atraktivní alternativa k E-coli a Bacillus subtilis.[15]

Streptomyces coelicolor, Streptomyces avermitilis, Streptomyces griseus, a Saccharopolyspora erythraea, jsou schopné produkce sekundárního metabolitu. Streptomyces coelicolor se ukázal jako užitečný pro heterologní výraz bílkovin. Metody jako „ribozomové inženýrství“ byly použity k dosažení 180krát vyšších výtěžků s S. coelicolor.[16]

jiný

StreptomeDB, adresář Streptomyces izoláty, obsahuje více než 2400 sloučenin izolovaných z více než 1900 kmenů.[17][18] Streptomyces hygroscopicus a Streptomyces viridochromeogenes produkovat herbicid bialaphos. Rozšíření Streptomyces projekce zahrnuty endofyty, extremophiles, a námořní odrůdy.

Nedávné promítání filmu TCM výtažky odhalily a Streptomyces který produkuje řadu antituberkulóz pluramyciny.[19]

Viz také

Reference

  1. ^ Watve MG, Tickoo R, Jog MM, Bhole BD (listopad 2001). „Kolik antibiotik produkuje rod Streptomyces?“. Oblouk. Microbiol. 176 (5): 386–90. doi:10.1007 / s002030100345. PMID  11702082. S2CID  603765.
  2. ^ Schrey, Silvia D .; et al. (2012). „Produkce sekundárních metabolitů modulujících růst hub a bakterií je rozšířená mezi streptomycety spojenými s mykorhizou“. Mikrobiologie BMC. 12 (1): 164. doi:10.1186/1471-2180-12-164. PMC  3487804. PMID  22852578.
  3. ^ Akagawa, H .; Okanishi, M .; Umezawa, H. (1975). „Plazmid podílející se na produkci chloramfenikolů ve Streptomyces venezuelae: důkazy z genetického mapování“. Journal of General Microbiology. 90 (2): 336–46. doi:10.1099/00221287-90-2-336. PMID  1194895.
  4. ^ Miao, V. (2005). "Daptomycin biosyntéza v Streptomyces roseosporus: Klonování a analýza genového klastru a revize peptidové stereochemie". Mikrobiologie. 151 (5): 1507–23. doi:10,1099 / mic. 0,27757-0. PMID  15870461.
  5. ^ Woodyer RD, Shao Z, Thomas PM a kol. (Listopad 2006). "Heterologní produkce fosfomycinu a identifikace minimálního biosyntetického genového klastru". Chemie a biologie. 13 (11): 1171–82. doi:10.1016 / j.chembiol.2006.09.007. PMID  17113999.
  6. ^ Peschke, Ursula; Schmidt, Heike; Zhang, Hui-Zhan; Piepersberg, Wolfgang (1995). "Molekulární charakterizace klastru genů produkujících lincomycin Streptomyces lincolnensis 78-11". Molekulární mikrobiologie. 16 (6): 1137–56. doi:10.1111 / j.1365-2958.1995.tb02338.x. PMID  8577249.
  7. ^ Howard T. Dulmage (březen 1953). „Produkce neomycinu Streptomyces fradiae v syntetickém médiu“. Aplikovaná mikrobiologie. 1 (2): 103–106. doi:10.1128 / AEM.1.2.103-106.1953. PMC  1056872. PMID  13031516.
  8. ^ L. Sankaran & Burton M. Pogell (01.12.1975). "Biosyntéza puromycinu u Streptomyces alboniger: regulace a vlastnosti O-demethylpuromycin O-methyltransferázy". Antimikrobiální látky a chemoterapie. 8 (6): 721–32. doi:10.1128 / AAC.8.6.721. PMC  429454. PMID  1211926.
  9. ^ Distler, Jürgen; Ebert, Andrea; Mansouri, Kambiz; Pissowotzki, Klaus; Stockmann, Michael; Piepersberg, Wolfgang (1987). „Genový klastr pro biosyntézu streptomycinu u Streptomyces griseus: Nukleotidová sekvence tří genů a analýza transkripční aktivity“. Výzkum nukleových kyselin. 15 (19): 8041–56. doi:10.1093 / nar / 15.19.8041. PMC  306325. PMID  3118332.
  10. ^ Dr. Mark Nelson; Robert A. Greenwald; Wolfgang Hillen; Mark L. Nelson (2001). Tetracykliny v biologii, chemii a medicíně. Birkhäuser. str. 8–. ISBN  978-3-7643-6282-9. Citováno 17. ledna 2012.
  11. ^ Holmes, TC; Květen, AE; Zaleta-Rivera, K; Ruby, JG; Skewes-Cox, P; Fischbach, MA; Derisi, JL; Iwatsuki, M; Ōmura, S; Khosla, C (2012). „Molekulární pohledy na biosyntézu guadinominu: inhibitor sekrečního systému typu III“. Journal of the American Chemical Society. 134 (42): 17797–806. doi:10.1021 / ja308622d. PMC  3483642. PMID  23030602.
  12. ^ Bauvois, B; Dauzonne, D (leden 2006). „Aminopeptidáza-N / CD13 (EC 3.4.11.2) inhibitory: Chemie, biologická hodnocení a terapeutické vyhlídky“. Recenze lékařského výzkumu. 26 (1): 88–130. doi:10.1002 / med.20044. PMC  7168514. PMID  16216010.
  13. ^ Brawner M, Poste G, Rosenberg M, Westpheling J (1991). "Streptomyces: hostitel pro expresi heterologních genů ". Curr Opin Biotechnol. 2 (5): 674–81. doi:10.1016/0958-1669(91)90033-2. PMID  1367716.
  14. ^ Payne G, DelaCruz N, Coppella S (1990). "Vylepšená produkce heterologního proteinu z Streptomyces lividans". Appl Microbiol Biotechnol. 33 (4): 395–400. doi:10.1007 / BF00176653. PMID  1369282. S2CID  19287805.
  15. ^ A b Binnie C, Cossar J, Stewart D (1997). "Heterologní exprese biofarmaceutického proteinu v Streptomyces". Trends Biotechnol. 15 (8): 315–20. doi:10.1016 / S0167-7799 (97) 01062-7. PMID  9263479.
  16. ^ Wang G, Hosaka T, Ochi K (2008). „Dramatická aktivace produkce antibiotik u Streptomyces coelicolor kumulativními mutacemi rezistence na léky“. Appl Environ Microbiol. 74 (9): 2834–40. doi:10.1128 / AEM.02800-07. PMC  2394871. PMID  18310410.
  17. ^ Lucas X, Senger C, Erxleben A, Grüning BA, Döring K, Mosch J a kol. (2013). „StreptomeDB: zdroj přírodních sloučenin izolovaných z druhů Streptomyces“. Nucleic Acids Res. 41 (Problém s databází): D1130–6. doi:10.1093 / nar / gks1253. PMC  3531085. PMID  23193280.
  18. ^ [1]
  19. ^ Liu M, Abdel-Mageed WM, Ren B, He W, Huang P, Li X a kol. (2014). „Endophytic Streptomyces sp. Y3111 z tradiční čínské medicíny produkoval antituberkulózní pluramyciny“. Appl Microbiol Biotechnol. 98 (3): 1077–85. doi:10.1007 / s00253-013-5335-6. PMID  24190497. S2CID  15866711.

externí odkazy