Urdamycin A: angucyklinové antibiotikum
Publikováno: Pondělí, 09.06. 2014 - 12:34:07
Téma: prof Patočka
Urdamycin A: angucyklinové antibiotikum
Jiří
Patočka
Urdamycin A je
jednou z hlavních komponent angucyklinových antibiotik, produkovaných
actinobakterií Streptomyces fradiae,
zvaných urdamyciny (Drautz, 1986). Urdamycin A obsahuje ve své molekule aglykon
zvaný aquayamycin (Sezaki et al., 1970), a tři cukry: dvakrát alfa-L-rhodinosu
a jednou beta-D-olivosu (Zeeck et al., 1986; Rohr et al., 1989). Podobné látky,
se stejným aglykonem, jsou vineomycin A1, saquayamyciny a kerriamyciny.
Struktura urdamycinu A je identická s již dříve publikovaným kerriamycinem
B (Hayakawa et al., 1985).
Urdamycin A je antibiotikum biologicky aktivní proti gram-positivním bakteriím. Actinobakterie S. fradiae produkuje kromě urdamycinu A řadu jeho derivátů, v nichž jsou acetylovány hydroxylové skupiny cukerné části jeho molekuly (Rohr a Zeeck, 1987). Řada podobných látek byla připravena také synteticky (Zeeck et al., 1987; Henkel et al., 1989). Na biosyntéze urdamycinů se podílí řada enzymů, jejichž geny jsou předmětem intenzivního studia (Decker et al., 1995; Bindseil et al., 2000; Faust et al., 2000; Hoffmeister et al., 2000, 2001, 2003; Rix et al., 2003; Fedoryshyn et al., 2007; Mittler et al., 2007).
Skupina angucyklinových antibiotik je jednou z největších skupin antimikrobiálně účinných látek, bohatá na biologické aktivity a chemické struktury. To stimulovalo syntetickou kreativitu a zvídavost. Byla uskutečněna řada syntéz a množství biochemických pokusů, vedených snahou objasnit mechanismus biologického účinku těchto antibiotik (Kharel et al., 2012).
Literatura
Decker H, Haag S. Cloning and characterization of a polyketide synthase gene from Streptomyces fradiae Tü2717, which carries the genes for biosynthesis of the angucycline antibiotic urdamycin A and a gene probably involved in its oxygenation. J Bacteriol. 1995; 177(21): 6126-6136.
Drautz H, Zahmer H. Rohr J, Zeeck A. Metabolic prducts of microorganism. 234. Urdamycins, new angucycline antibiotics from Streptomyces fradiae. I. Isolation, characterization and biological properties. J Antibiotics 1986; 39: 1657-1669.
Faust B, Hoffmeister D, Weitnauer G, Westrich L, Haag S, Schneider P, Decker H, Künzel E, Rohr J, Bechthold A. Two new tailoring enzymes, a glycosyltransferase and an oxygenase, involved in biosynthesis of the angucycline antibiotic urdamycin A in Streptomyces fradiae Tü2717. Microbiology. 2000; 146 (Pt 1): 147-154.
Fedoryshyn M, Nur-e-Alam M, Zhu L, Luzhetskyy A, Rohr J, Bechthold A. Surprising production of a new urdamycin derivative by S. fradiae Delta urdQ/R. J Biotechnol. 2007; 130(1): 32-38.
Hayakawa Y, Furihata K, Seto H, Otake N. The structures of the isotetracenone antibiotics kerriamycins A, B and C. Tetrahedron Lett. 1985; 26: 3475-3478.
Henkel T, Ciesiolka T, Rohr J, Zeeck A. Urdamycins, new angucycline antibiotics from Streptomyces fradiae. V. Derivatives of urdamycin A. J Antibiot (Tokyo). 1989; 42(2): 299-311.
Hoffmeister D, Dräger G, Ichinose K, Rohr J, Bechthold A. The C-Glycosyltransferase UrdGT2 is unselective toward d- and l-configured nucleotide-bound rhodinoses. J Am Chem Soc. 2003; 125(16): 4678-4679.
Hoffmeister D, Ichinose K, Bechthold A. Two sequence elements of glycosyltransferases involved in urdamycin biosynthesis are responsible for substrate specificity and enzymatic activity. Chem Biol. 2001; 8(6): 557-567.
Hoffmeister D, Ichinose K, Domann S, Faust B, Trefzer A, Dräger G, Kirschning A, Fischer C, Künzel E, Bearden D, Rohr J, Bechthold A. The NDP-sugar co-substrate concentration and the enzyme expression level influence the substrate specificity of glycosyltransferases: cloning and characterization of deoxysugar biosynthetic genes of the urdamycin biosynthetic gene cluster. Chem Biol. 2000; 7(11): 821-831.
Kharel MK, Pahari P, Shepherd MD, Tibrewal N, Nybo SE, Shaaban KA, Rohr J. Angucyclines: Biosynthesis, mode-of-action, new natural products, and synthesis. Nat. Prod. Rep. 2012; 29(2): 264-325.
Mittler M, Bechthold A, Schulz GE. Structure and action of the C-C bond-forming glycosyltransferase UrdGT2 involved in the biosynthesis of the antibiotic urdamycin. J Mol Biol. 2007; 372(1): 67-76.
Rix U, Remsing LL, Hoffmeister D, Bechthold A, Rohr J. Urdamycin L: a novel metabolic shunt product that provides evidence for the role of the urdM gene in the urdamycin A biosynthetic pathway of Streptomyces fradiae TU 2717. Chembiochem. 2003; 4(1): 109-111.
Rohr J, Beale JM, Floss HG. Urdamycins, new angucycline antibiotics from Streptomyces fradiae. IV. Biosynthetic studies of urdamycins A-D. J Antibiot (Tokyo). 1989; 42(7): 1151-1157.
Rohr J, Zeeck A. Metabolic prducts of microorganism. 240. Urdamycins, new angucycline antibiotics from Streptomyces fradiae. II.Structural studies of urdamycins B to F. J Antibiotics 1987; 40: 459-467.
Sezaki M, Kondo S, Maeda K, Umezawa H, Ohno M. The structure of aquayamycin. Tetrahedron 1970; 26: 5171-5190.
Trefzer A, Hoffmeister D, Künzel E, Stockert S, Weitnauer G, Westrich L, Rix U, Fuchser J, Bindseil KU, Rohr J, Bechthold A. Function of glycosyltransferase genes involved in urdamycin A biosynthesis. Chem Biol. 2000; 7(2): 133-142.
Zeeck A, Ciesiolka T, Rohr J. Zahner H, Drautz H (Hoechst AG). Urdamycin G und dessen Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung. Eur Pat Appl. 0 259 698, Aug. 26, 1987.
Zeeck A, Rohr J, Sheldrick GM, Jones PG, Paulus EF. Structure of a new antibiotic and cytotoxic indicator substance, urdamycin A. J Chem Res (S) 1986; 104-105.
|
|
