Cerulenin

Jiří Patočka

Cerulenin byl izolován v roce 1960 Hatou a spolupracovníky (Hata et al. 1960) z mycelia mikromycety rodu Cephalosporium, která byla pojmenována C. caerulens (Matsumae et al. 1963) a látka byla charakterizována jako (2R,3S)-2,3-epoxy-4-oxo-7,10-trans-dodekadienoyl-amid.

Cerulenin je inhibitorem syntézy mastných kyselin (Omura 1976) a u bakterií vykazuje antimikrobiální aktivitu u široké škály organismů (Porrini et al., 2014). Blokuje však také syntézu lipidů u savců a dokáže zvrátit jaterní steatozu (Cheng et al., 2013), což činí z ceruleninu velmi zajímavou látku s potenciálním využitím v medicíně. Uplatnění by mohl cerulenin najít také v zemědělství (Bana et al., 2012).
Cerulenin vykazuje řadu biologických účinků, z nichž jeden z nejdůležitějších je inhibice syntázy mastných kyselin (FASN). FASN je klíčový enzym, který hraje důležitou roli v mnoha metabolických funkcích tím, že katalyzuje syntézu mastných kyselin s dlouhým řetězcem. FASN je vysoce exprimován v různých lidských nádorech. Tato preferenční exprese činí FASN atraktivním cílem pro protinádorovou léčbu. Významný je také vliv ceruleninu na hexokinázu II (HKII), enzym který je také nadměrně exprimován ve většině nádorových buněk. Nedávné studie prokázaly, že HKII hraje ochrannou úlohu u mitochondrií při zachování integrity mitochondriální membrány. Sdružení FASN s hexokinázou mitochondrií se ukázalo být účinným mechanismem při ochraně mnoha typů buněk proti buněčné smrti. Jak prokázali Jeong a Yoo (2012), cerulenin narušuje fyzické spojení mezi HKII a AIF, což vede k případné buněčné smrti. Bylo tak prokázáno, že cerulenin indukuje apoptózu prostřednictvím narušení interakce mezi AIF a HKII a inhibici signální dráhy PI3K/Akt zvyšuje citlivost buněk na ceruleninem indukovanou apoptózu.

Literatura
Bana¶ W, Furmanek T, Bana¶ A. Effect of haloxyfop and cerulenin on de novo biosynthesis of lipids in roots of wheat and maize. Acta Biochim Pol. 2012; 59(4): 567-573.
Hata T, Sano Y, Matsumae A, Kamio Y, Nomura S, Sugawara R. Study of new antifungal antibiotic. Jpn J Bacteriol 1960; 15: 1075-1077.
Cheng G, Palanisamy AP, Evans ZP, Sutter AG, Jin L, Singh I, May H, Schmidt MG, Chavin KD. Cerulenin blockade of fatty acid synthase reverses hepatic steatosis in ob/ob mice. PLoS One. 2013; 8(9): e75980.
Jeong NY, Yoo YH. Cerulenin-induced apoptosis is mediated by disrupting the interaction between AIF and hexokinase II. Int J Oncol. 2012; 40(6): 1949-1956.
Matsumae A, Kamio Y, Hata T. Studies on cerulenin. I. Studies on cerulenin producing strain. J Antibiot Ser A 1963; 16: 236-238.
Omura S. The antibiotic cerulenin, a novel tool for biochemistry as an inhibitor of fatty acid synthesis. Bacteriol Rev 1976; 40: 681-697.
Porrini L, Cybulski LE, Altabe SG, Mansilla MC, de Mendoza D. Cerulenin inhibits unsaturated fatty acids synthesis in Bacillus subtilis by modifying the input signal of DesK thermosensor. Microbiology 2014; 3(2): 213-224.