Кіріспе

Платенсимицин - Streptomyces platensis метаболитисінің бір түрі, ол ферменттерді (β- кетоацил (ацил тасымалдаушы ақуыз (АКВ)) синтеза I/ II (FabF/ B)) блоктау арқылы әрекет ететін антибиотик.

Тарих

Платенсимицинді алғаш рет Merck компаниясының қызметкерлері Streptomyces platensis штаммынан бөліп алды. 250 000 табиғи өнім экстрактінің (83 000 штамм үш өсу жағдайында) экраннан Оңтүстік Африкада жиналған топырақ үлгісінен алынған Streptomyces platensis штаммынан іріктеп алынған күшті және іріктеп алынған шағын молекуланың анықталуына әкелді. Анықтау процесі екі пластинкалы жүйе арқылы жүргізілді, онда бақылау организмдері FabF антисенс РНК экспрессиялайтын жасушалармен салыстырылды. Бұл әдіс мақсатты негіздегі бүтін жасушалық және биохимиялық талдауларды біріктіреді, бұл бүтін жасушалық талдауларды қолдану арқылы анықтауға тым төмен концентрациядағы қосылыстарды анықтауға мүмкіндік береді. Олар анықтаған платенсимицин (C24H27NO7, салыстырмалы молекулалық массасы 441,47) молекуласы амид байланысымен байланысқан екі ерекше құрылымдық элементтен тұрады. Merck тобы платенсимициннің ин витро кең спектрлі Грам- оң белсенділігін көрсетті және басқа антибиотиктерге төзімді бактерияларға, соның ішінде метициллинге төзімді Staphylococcus aureus (MRSA), ванкомицинге төзімді S. aureus, ванкомицинге төзімді Enterococci, линезолидке төзімді және макролидке төзімді патогендерге қарсы өтетін тік резистенттілігін көрсетпеді. Рацемиялық платенсимициннің толық синтезі растағандай, оның құрылымы липофилді тетрациклдік кетолидке амидтік байланысы арқылы байланысты 3 амино 2, 4- дигидроксибензой қышқылының полярлық бөлігінен тұрады.

Клиникалық қолдану

Платенсимицин - бұл мысық үлгісінде MRSA- мен жүргізілген клиникалық алдын ала зерттеулердегі эксперименталды препарат. Платенсимицин ұяшыққа үздіксіз берілген кезде in vivo тиімді антибиотик болып табылады. Дәстүрлі тәсілдермен қолданғанда тиімділігі төмендейді. Клиникалық сынақтар кейінге қалдырылды. Түрлі өзгерістер зерттелді. және платензимициннің белсенділігін арттырады.

Биосинтез

Биосинтездік зерттеулер бензоидтық сақина пируват пен ацетаттан ТСА циклы арқылы, ал C 17 тетрациклді энон қышқылының өзегі мевалонат емес терпеноид жолынан алынады. Тетрациклдік энон изотоптарының таңбалану үлгісі тетрациклдің мевалонат емес терпеноид жолы арқылы биосинтезімен сәйкес келеді. Бұл жол пируват пен глицеральдегид-3 фосфатының декарбоксилдеуінен пайда болған тиаминді активацияланған ацетил тобын конденсациялауға, содан кейін транспозициялау сатысына жатады. Пируват пен глицеральдегид-3 фосфаты (сонымен қатар глицерол) гликолиттік жолдың бір бөлігі болғандықтан, әртүрлі инкорпорация деңгейлері күтіледі. Осылайша, пируват пен глицеральдегид 3 фосфатын пайдалана отырып, мевалонат емес жолмен синтезделетін терпеноидтық құрылыс блоктары, диметилаллилдифосфат және изопентелилдифосфат, дитерпеноидтық прекурсор геранилгеранилдифосфатты қалыптастыру үшін конденсацияланады, ол энт кауренмен байланысты (немесе одан алынған) аралық заттарға айналады. Бұл аралық зат қос байланысының тотықтырғыш бөлінуі С 17 тетрациклді энон қышқылының бірлігін өндіретін үш терминалды көміртектің жоғалуына әкеледі. Тетрациклді энон мен аминобензой қышқылының N ацилтрансфераза реакциясы платенсимицинге әкеледі.

Әрекет ету механизмі

Платенсимицин Грам- оң бактерияларға, оның ішінде түрлі резистентті штаммдарға қарсы жақсы белсенділік көрсетті. Платенсимицин бактериялық жасуша мембраналарына қажетті май қышқылдарын өндіруге қатысатын I/ II (FabF/ B) бета- кетоацил синтездерін тежеу арқылы жұмыс істейді. Ол Грам- оң бактериялардың жасуша мембраналарын биосинтездеу үшін қажетті ферменттерге әсер етеді. Осы жолдағы басқа ферменттер де антибиотиктердің нысанасы болып табылған, мысалы FabI, изониязид және ұқсас қосылыстар және антисептик триклозан ингибициялайтын эноил ACP (ацил тасымалдаушы ақуыз) редуктазасы. Бір ұсынылатын әрекет механизмі: біріншіден, FabF Cys163 тиол тобы спираль N альфа 3 диполды моменті арқылы белсендіріледі, бұл pKa төмендейді. Цистеиннің нуклеофилдігі Cys163 және Phe400 омыртқалық амидтерімен қалыптасқан оксианиондық тесіктің әсерінен күшейеді. Платензимицинмен жасалған кристаллдық құрылым кешенінде C163Q мутанты қолданылды, бұл көрнекті байланыстыруды 50 есе арттырды. Gln163 қалдықтары платензимицин карбоксилатына жақын орналасқан, бірақ арнайы сутекті байланысын жасамайды. Платензимицин карбоксилатының (анион деп есептеледі) Cys163 аниондық тиолына жапайы типтегі ферменттегі жақын орналасуы C163Q мутантының байланысуының артуының себебін білдіруі мүмкін. Қалдықтардың екінші топтамасына His303 және His340 кіреді, олар малонил бөлігінің декарбоксилдеу механизміне қатысады. Атап айтқанда, His303 кіріс малонил АКП карбоксилатына шабуыл жасау үшін құрылымды суды белсендіреді. FabF кристалдық құрылымы сонымен қатар His340 Leu342 амидты азот пен имидазол сақинасының N дельта атомы арасында сутекті байланыс құратынын көрсетеді, яғни жалғыз жұп осы атомда болуы керек. Платенсимицин кристалл құрылымында His303 қосылған судың құрамы жоқ, бұл қалдықтың электрондық күйінің басқа түрін білдіреді. His303 платензимициннің бензой қышқылы тобымен иондық өзара әрекеттесуге қабілетті катион ретінде көрініс табатынына үлкен мүмкіндік бар.