Миколиновая кислота - Mycolic acid
Миколиновые кислоты , длинные жирные кислоты найдены в клеточных стенках в Mycolata таксона , группа бактерий , которая включает микобактерий туберкулеза , возбудителя заболевания туберкулезом . Они составляют основной компонент клеточной стенки видов миколят. Несмотря на свое название, миколиновые кислоты не имеют биологической связи с грибами ; Название происходит от нитевидного вида, который при большом увеличении дает миколата. Присутствие миколиновых кислот в клеточной стенке также придает миколатам отчетливую грубую морфологическую черту, известную как « коркование ». Миколиновые кислоты были впервые выделены Stodola et al. в 1938 г. из экстракта М. tuberculosis .
Миколиновые кислоты состоят из более длинной бета-гидроксильной цепи с более короткой боковой альфа- алкильной цепью . Каждая молекула содержит от 60 до 90 атомов углерода . Точное количество атомов углерода зависит от вида и может использоваться в качестве вспомогательного средства идентификации. Большинство миколиновых кислот также содержат различные функциональные группы .
Миколиновые кислоты M. tuberculosis
M. tuberculosis продуцирует три основных типа миколиновой кислоты: альфа-, метокси- и кето-. Альфа-миколиновые кислоты составляют не менее 70% миколиновых кислот организма и содержат несколько циклопропановых колец. Метоксимиколиновые кислоты, содержащие несколько метоксигрупп , составляют от 10% до 15% миколиновых кислот в организме. Остальные от 10% до 15% миколиновых кислот представляют собой кетомиколиевые кислоты, которые содержат несколько кетоновых групп.
Миколиновые кислоты придают M. tuberculosis уникальные свойства, которые не поддаются лечению. Они делают организм более устойчивым к химическим повреждениям и обезвоживанию и ограничивают эффективность гидрофильных антибиотиков и биоцидов . Миколиновые кислоты также позволяют бактериям расти внутри макрофагов , эффективно скрывая их от иммунной системы хозяина . Биосинтез миколата имеет решающее значение для выживания и патогенеза M. tuberculosis . Путь и ферменты были выяснены и подробно описаны. Включены пять различных этапов. Они были резюмированы следующим образом:
- Синтез C26 насыщенных жирных кислот с прямой цепью с помощью фермента синтазы жирных кислот -I (FAS-I) с образованием α-алкильной ветви миколиновых кислот;
- Синтез жирных кислот C56 с помощью FAS-II, обеспечивающих основу меромиколята;
- Введение функциональных групп в меромиколатную цепь многочисленными циклопропансинтазами;
- Реакция конденсации, катализируемая поликетидсинтазой Pks13, между α-ответвлением и цепью меромиколата перед окончательным восстановлением ферментом коринебактериальной миколатредуктазой A (CmrA) с образованием миколиновой кислоты; и
- Перенос миколиновых кислот на арабиногалактан и другие акцепторы, такие как трегалоза, через комплекс антигена 85
Пути синтеза жирных кислот синтазы-I и синтазы жирных кислот-II, продуцирующих миколиновые кислоты, связаны с помощью фермента бета-кетоацил- (ацил-белок-носитель) синтазы III , часто обозначаемого как mtFabH. Новые ингибиторы этого фермента потенциально могут быть использованы в качестве терапевтических агентов.
Миколиновые кислоты обладают интересными свойствами, контролирующими воспаление. Четкой толерогенной реакции способствовали натуральные миколиновые кислоты при экспериментальной астме . Однако натуральные экстракты химически неоднородны и вызывают воспаление. Путем органического синтеза можно получить различные гомологи из натуральной смеси в чистом виде и протестировать на биологическую активность. Один подкласс оказался очень хорошим подавителем астмы благодаря совершенно новому способу действия. Эти соединения сейчас находятся в стадии дальнейшего исследования. Второй подкласс вызвал клеточный иммунный ответ ( Th1 и Th17 ), поэтому исследования по использованию этого подкласса в качестве адъюванта для вакцинации продолжаются .
Точная структура миколиновых кислот, по-видимому, тесно связана с вирулентностью организма, поскольку модификация функциональных групп молекулы может привести к ослаблению роста in vivo . Кроме того, у людей с мутациями в генах, ответственных за синтез миколиновой кислоты, наблюдается измененное соединение.
Клиническая значимость
Международное многоцентровое исследование доказало, что деламанид (OPC-67683), новый агент, полученный из класса соединений нитро-дигидроимидазооксазола, который ингибирует синтез миколиновой кислоты, может увеличивать скорость конверсии посева мокроты в условиях множественной лекарственной устойчивости. туберкулез (MDRTB) в 2 месяца.
Миколиновые кислоты Rhodococcus sp.
Миколиновые кислоты представителей рода Rhodococcus , другого члена таксона миколат, несколько отличаются от таковых M. tuberculosis . Они не содержат функциональных групп, но вместо этого могут иметь несколько ненасыщенных связей . Существуют два разных профиля миколиновых кислот Rhodococcus . Первый имеет от 28 до 46 атомов углерода с 0 или 1 ненасыщенными связями. Второй имеет от 34 до 54 атомов углерода с от 0 до 4 ненасыщенных связей. Сатклифф (1998) предположил, что они связаны с остальной частью клеточной стенки молекулами арабиногалактана .
Рекомендации
дальнейшее чтение
- Barry Ce, 3 .; Ли, RE; Mdluli, K .; Sampson, AE; Schroeder, BG; Слайден, РА; Юань, Ю. (1998). «Миколиновые кислоты: структура, биосинтез и физиологические функции» . Прогресс в исследованиях липидов . 37 (2–3): 143–179. DOI : 10.1016 / S0163-7827 (98) 00008-3 . PMID 9829124 . CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
- Nishiuchi, Y .; Баба, Т .; Яно И. (2000). «Миколиновые кислоты из Rhodococcus, Gordonia и Dietzia». Журнал микробиологических методов . 40 (1): 1–9. DOI : 10.1016 / S0167-7012 (99) 00116-5 . PMID 10739337 .
- Сатклифф, IC (1998). «Состав и организация клеточной оболочки в роде Rhodococcus ». Антони ван Левенгук . 74 (1–3): 49–58. DOI : 10,1023 / A: 1001747726820 . PMID 10068788 . S2CID 785035 .
- Langford, KW; Пеньков, Б .; Деррингтон, ИМ; Гундлах, JH (2010). «Неподдерживаемые плоские липидные мембраны, образованные из миколиновых кислот Mycobacterium tuberculosis» . Журнал исследований липидов . 52 (2): 272–277. DOI : 10.1194 / jlr.M012013 . PMC 3023547 . PMID 21076119 .
внешние ссылки
- Mycolic + Acid в Национальной медицинской библиотеке США по предметным заголовкам по медицинским предметам (MeSH)