Toxicology - Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc - Hymeglusin, β-lakton anamorfních hub rodu Scopulariopsis

Hymeglusin, β-lakton anamorfních hub rodu Scopulariopsis

Jiří Patočka

Scopulariopsis je rod anamorfních hub (Morton FJ, Smith, 1963), které jsou patogenní pro zvířata i pro člověka (Neglia et al., 1987), často se smrtícím účinkem (Shaver et al., 2014). Rod obsahuje 22 známých druhů. Bioaktivní látky nejsou dosud příliš prozkoumány, z těch nejznámějších jsou to např. cyklodepsidy scopularidy A a B z houby Scopulariopsis brevicaulis, rostoucí na mořské houbě Tethya aurantium (Yu et al., 2008). S. brevicaulis vyvolává u člověka kožní mykózy a onychomykózy (Chabasse a Pihet, 2014). V poslední době se staly scopularidy dostupnější pomocí umělých submerzních kultur S. brevicaulis (Kramer et al., 2014; Tamminen et al., 2014), což jistě umožní detailněji studovat i jejich biologické účinky.

Poněkud lépe prostudovanou bioaktivní látkou mikroskopických hub rodu Scopulariopsis je hymeglusin (1233A, F-244 nebo L-659,699) (Aldridge et al., 1971). Hymeglusin je specifickým inhibitorem hydroxymethylglutaryl-CoA syntázy (HMGCS), klíčového enzymu biosyntézy cholesterolu (Welch et al., 1996; Tomoda et al., 2004; Skaff et al., 2012). Na rozdíl od jiných houbových metabolitů, hymeglusin inhibuje biosyntézu mevalonátu působením na hydroxymethylglutaryl-CoA reduktázu, zatímco jiné houbové metabolity, jako je lovastatin (mevinolin) nebo kompaktin, působí jako specifické kompetitivní inhibitory hydroxymethylglutaryl-CoA reduktázy.

Literatura
Aldridge DC, Gile D, Turner WB. (1971), Antibiotic 1233A, a fungal ß-lactone. J Chem Soc. 1971; 3888-3891.
Chabasse D, Pihet M. [Onychomycoses due to molds]. J Mycol Med. 2014; 24(4): 261-268. Article in French.
Kramer A, Paun L, Imhoff JF, Kempken F, Labes A. Development and validation of a fast and optimized screening method for enhanced production of secondary metabolites using the marine Scopulariopsis brevicaulis strain LF580 producing anti-cancer active scopularide A and B. PLoS One. 2014; 9(7): e103320.
Morton FJ, Smith G. The genera Scopulariopsis Bainier, Microascus Zukal, and Doratomyces Corda (No. 86). Kew: Commonwealth Mycological Institute. (1963).
Neglia JP, Hurd DD, Ferrieri P, Snover DC. (1987). Invasive Scopulariopsis in the immunocompromised host. Am J Med. 1987; 83(6): 1163-1166.
Shaver CM, Castilho JL, Cohen DN, Grogan EL, Miller GG, Dummer JS, Gray JN, Lambright ES, Loyd JE, Robbins IM. Fatal Scopulariopsis infection in a lung transplant recipient: lessons of organ procurement. Am J Transplant. 2014; 14(12): 2893-2897.
Skaff DA, Ramyar KX, McWhorter WJ, Barta ML, Geisbrecht BV, Miziorko HM. Biochemical and structural basis for inhibition of Enterococcus faecalis hydroxymethylglutaryl-CoA synthase, mvaS, by hymeglusin. Biochemistry. 2012; 51(23): 4713-4722.
Tamminen A, Kramer A, Labes A, Wiebe MG. Production of scopularide A in submerged culture with Scopulariopsis brevicaulis. Microb Cell Fact. 2014; 13: 89.
Tomoda H, Ohbayashi N, Morikawa Y, Kumagai H, Omura S. Binding site for fungal beta-lactone hymeglusin on cytosolic 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A synthase. Biochim Biophys Acta. 2004; 1636(1): 22-28.
Welch CL, Xia YR, Shechter I, Farese R, Mehrabian M, Mehdizadeh S, Warden CH, Lusis AJ. Genetic regulation of cholesterol homeostasis: chromosomal organization of candidate genes. J Lipid Res. 1996; 37(7): 1406-1421.
Yu Z, Lang G, Kajahn I, Schmaljohann R, Imhoff JF. Scopularides A and B, cyclodepsipeptides from a marine sponge-derived fungus, Scopulariopsis brevicaulis. J Nat Prod. 2008; 71(6): 1052-1054.