Клинические данные | |
---|---|
Торговые наименования | Бактробан, другие |
Другие имена | муципроцин [1] |
AHFS / Drugs.com | Монография |
МедлайнПлюс | а688004 |
Данные лицензии |
|
Категория беременности |
|
Пути введения | Актуальный |
код АТС | |
Правовой статус | |
Правовой статус | |
Фармакокинетические данные | |
Связывание с белками | 97% |
Период полувыведения | 20–40 минут |
Идентификаторы | |
| |
Номер CAS | |
CID PubChem |
|
DrugBank | |
ChemSpider | |
УНИИ |
|
КЕГГ | |
ЧЭБИ | |
ChEMBL | |
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
Информационная карта ECHA | 100.106.215 |
Химические и физические данные | |
Формула | С26Н44О9 |
Молярная масса | 500,629 г·моль −1 |
3D модель ( JSmol ) |
|
Температура плавления | 77–78 °C (171–172 °F) |
| |
НИ (что это?) (проверить) |
Мупироцин , продаваемый под торговой маркой Bactroban , среди прочего, является местным антибиотиком, полезным при поверхностных инфекциях кожи, таких как импетиго или фолликулит . [5] [6] [7] Его также можно использовать для избавления от метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA), если он присутствует в носу без симптомов. [6] Из-за опасений развития резистентности не рекомендуется использовать его более десяти дней. [7] Его используют в виде крема или мази, наносимой на кожу. [6]
Распространенные побочные эффекты включают зуд и сыпь в месте нанесения, головную боль и тошноту. [6] Длительное использование может привести к усилению роста грибков . [6] Использование во время беременности и кормления грудью , по-видимому, безопасно. [6] Мупироцин химически является карбоновой кислотой . [8] Он работает, блокируя способность бактерий вырабатывать белок, что обычно приводит к гибели бактерий . [6]
Мупироцин был первоначально выделен в 1971 году из Pseudomonas fluorescens . [9] Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [10] В 2021 году он был 203-м наиболее часто назначаемым лекарством в Соединенных Штатах, с более чем 2 миллионами рецептов. [11] [12] Он доступен в качестве дженерика . [13]
Мупироцин используется в качестве местного лечения бактериальных инфекций кожи (например, фурункулов , импетиго или открытых ран), которые обычно вызваны инфекцией Staphylococcus aureus или Streptococcus pyogenes . Он также полезен при лечении поверхностных инфекций, вызванных метициллин-резистентным золотистым стафилококком (MRSA). [14] Мупироцин неактивен в отношении большинства анаэробных бактерий, микобактерий, микоплазмы, хламидий, дрожжей и грибков. [15]
Интраназальное введение мупироцина перед операцией эффективно для профилактики послеоперационной раневой инфекции, вызванной Staphylococcus aureus , а профилактическое интраназальное или катетерное лечение эффективно для снижения риска катетерной инфекции у лиц, проходящих хронический перитонеальный диализ. [16]
Вскоре после начала клинического использования мупироцина появились штаммы Staphylococcus aureus , которые были устойчивы к мупироцину, с показателями успешности очистки ноздрей менее 30%. [17] [18] Были выделены две отдельные популяции мупироцин-резистентного S. aureus . Один штамм обладал низким уровнем резистентности (MuL: МИК = 8–256 мг/л), а другой обладал высоким уровнем резистентности (MuH: МИК > 256 мг/л). [17] Устойчивость штаммов MuL, вероятно, обусловлена мутациями в диком типе изолейцил-тРНК-синтетазы организма ( IleS ). Было показано, что в E. coli IleS мутация одной аминокислоты изменяет устойчивость к мупироцину. [19] MuH связан с приобретением отдельного гена Ile-синтетазы, MupA . [20] Мупироцин не является жизнеспособным антибиотиком против штаммов MuH. Было показано, что другие антибиотики, такие как азелаиновая кислота , нитрофуразон , сульфадиазин серебра и рамопланин, эффективны против штаммов MuH. [17]
Большинство штаммов Cutibacterium acnes , возбудителя кожного заболевания acne vulgaris , обладают естественной устойчивостью к мупироцину. [21]
Большинство штаммов Pseudomonas fluorescens также устойчивы к мупироцину, поскольку они вырабатывают этот антибиотик, и вполне возможно, что другие виды Pseudomonas также могут быть устойчивы. [ необходима цитата ]
Механизм действия мупироцина отличается от других клинических антибиотиков, что делает перекрестную резистентность к другим антибиотикам маловероятной. [17] Однако ген MupA может ко-переноситься с другими генами резистентности к антибактериальным препаратам. Это уже наблюдалось с генами резистентности к триклозану , тетрациклину и триметоприму . [17] Это также может привести к чрезмерному росту невосприимчивых организмов. [ необходима цитата ]
Второй тип высокоустойчивой синтетазы был обнаружен в 2012 году и назван MupB . Он был обнаружен в канадском изоляте MRSA «MUP87» и, вероятно, расположен на неконъюгативной плазмиде. [22]
Псевдомоновая кислота (мупироцин) ингибирует изолейцин-тРНК-лигазу в бактериях, [14] что приводит к истощению изолейцил-тРНК и накоплению соответствующей незаряженной тРНК . Истощение изолейцил-тРНК приводит к ингибированию синтеза белка . Незаряженная форма тРНК связывается с сайтом связывания аминоацил-тРНК рибосом, вызывая образование (p)ppGpp , который, в свою очередь, ингибирует синтез РНК. [23] Совместное ингибирование синтеза белка и синтеза РНК приводит к бактериостазу. Этот механизм действия общий с фураномицином , аналогом изолейцина. [24]
Ингибирование тРНК-лигазы/синтазы обусловлено структурным сходством между «головной» частью молекулы мониевой кислоты и изолейциладенилатом ( Ile-AMS). Уникальный «хвост» 9-гидроксинонановой кислоты обволакивает фермент и дополнительно стабилизирует комплекс, удерживая каталитическую часть прикрепленной. [25] Мупироцин способен связываться с бактериальными и архейными версиями фермента, но не с эукариотическими версиями. [26]
Мупироцин представляет собой смесь нескольких псевдомоновых кислот, причем псевдомоновая кислота A (PA-A) составляет более 90% смеси. В мупироцине также присутствуют псевдомоновая кислота B с дополнительной гидроксильной группой в C8, [29] псевдомоновая кислота C с двойной связью между C10 и C11 вместо эпоксида PA-A, [30] и псевдомоновая кислота D с двойной связью в C4` и C5` в части 9-гидроксинонановой кислоты мупироцина. [31]
Генный кластер мупироцина размером 74 кб содержит шесть многодоменных ферментов и двадцать шесть других пептидов (таблица 1). [27] Кодируются четыре больших многодоменных белка поликетидсинтазы (PKS) типа I, а также несколько однофункциональных ферментов с последовательностью, схожей с последовательностями PKS типа II. [27] Поэтому считается, что мупироцин сконструирован смешанной системой PKS типа I и типа II. Кластер мупироцина демонстрирует атипичную организацию ацилтрансферазы (AT), в которой есть только два домена AT, и оба находятся на одном и том же белке, MmpC. Эти домены AT являются единственными доменами, присутствующими на MmpC, в то время как другие три белка PKS типа I не содержат доменов AT. [27] Путь мупироцина также содержит несколько тандемных дублетов или триплетов белков-переносчиков ацила . Это может быть адаптацией для увеличения пропускной способности или для одновременного связывания нескольких субстратов. [27]
Псевдомоновая кислота A является продуктом этерификации между 17C поликетидной моной кислотой и 9C жирной кислотой 9-гидроксинонановой кислотой. Возможность того, что вся молекула собирается как один поликетид с окислением Байера-Виллигера, вставляющим кислород в углеродный остов, была исключена, поскольку C1 моной кислоты и C9' 9-гидроксинонановой кислоты оба получены из C1 ацетата. [32]
Ген | Функция |
---|---|
мюпА | FMN H 2 зависимая оксигеназа |
ммпА | КС АКП КС КР АКП КС АКП АКП |
mupB | 3-оксоацил-АПБ-синтаза |
ммпБ | КС ДХ КР АКП АКП АКП ТЕ |
ммпС | В В |
ммпД | KS DH KR MeT ACP KS DH KR ACP KS DH KR MeT ACP KS KR ACP |
mupC | НАДН / НАДФН оксидоредуктаза |
macpA | АКП |
mupD | 3-оксоацил-АПБ-редуктаза |
mupE | еноилредуктаза |
macpB | АКП |
mupF | КР |
macpC | АКП |
mupG | 3-оксоацил-АПБ-синтаза I |
mupH | Синтаза HMG-CoA |
mupJ | еноил-КоА-гидратаза |
mupK | еноил-КоА-гидратаза |
ммпЭ | КС- гидролаза |
мупЛ | предполагаемая гидролаза |
mupM | изолейцил-тРНК-синтаза |
mupN | фосфопантетеинилтрансфераза |
mupO | цитохром P450 |
mupP | неизвестный |
mupQ | ацил-КоА-синтаза |
mupS | 3-оксоацил-АПБ-редуктаза |
macpD | АКП |
ммпФ | КС |
macpE | АКП |
мупТ | ферредоксин диоксигеназа |
mupU | ацил-КоА-синтаза |
mupV | оксидоредуктаза |
mupW | диоксигеназа |
мупР | N-AHL -чувствительный транскрипционный активатор |
mupX | амидаза /гидролаза |
мупи | N-AHL-синтаза |
Биосинтез единицы мониевой кислоты 17C начинается на MmpD (рисунок 1). [27] Один из доменов AT из MmpC может переносить активированную ацетильную группу из ацетил-Коэнзима А (КоА) в первый домен ACP. Цепь удлиняется малонил-КоА, за которым следует SAM-зависимое метилирование в C12 (см. рисунок 2 для нумерации PA-A) и восстановление B-кетогруппы до спирта. Домен дегидратации (DH) в модуле 1, как предполагается, нефункционален из-за мутации в консервативной области активного сайта . Модуль 2 добавляет еще два углерода с помощью удлинительной единицы малонил-КоА, за которой следует кеторедукция (KR) и дегидратация. Модуль три добавляет удлинительную единицу малонил-КоА, за которой следует SAM-зависимое метилирование в C8, кеторедукция и дегидратация. Модуль 4 расширяет молекулу с помощью малонил-КоА-единицы с последующей кето-редукцией. [ необходима цитата ]
Сборка мониевой кислоты продолжается путем переноса продукта 12C MmpD в MmpA. [27]
Кетогруппа в положении C3 заменяется метильной группой в ходе многоступенчатой реакции (рисунок 3). MupG начинается с декарбоксилирования малонил-АПБ. Альфа-углерод полученного ацетил-АПБ связан с C3 поликетидной цепи с помощью MupH. Этот промежуточный продукт дегидратируется и декарбоксилируется с помощью MupJ и MupK соответственно. [27]
Образование пиранового кольца требует множества ферментативно-опосредованных этапов (рисунок 4). Двойная связь между C8 и C9, как предполагается, перемещается между C8 и C16. [28] Эксперименты по нокауту генов mupO, mupU, mupV и macpE устранили образование PA-A. [28] Образование PA-B не устраняется этими нокаутами, что демонстрирует, что PA-B не создается путем гидроксилирования PA-A. Нокаут mupW устранил пирановое кольцо, идентифицируя MupW как участвующий в образовании кольца. [28]
Эпоксид PA-A в положении C10-11, как полагают, вставляется после образования пирана цитохромом P450, таким как MupO. [27] Выключение гена mupO отменяет выработку PA-A, но PA-B, который также содержит эпоксид C10-C11, остается. [ 28]
Жирная кислота из девяти атомов углерода 9-гидроксинонановая кислота (9-HN) выводится как отдельное соединение и позже этерифицируется до мониевой кислоты с образованием псевдомониевой кислоты . Подача ацетата, меченого 13 C, показала, что C1-C6 построены с ацетатом в каноническом режиме синтеза жирных кислот . C7' показывает только маркировку C1 ацетата, в то время как C8' и C9' показывают обратную картину ацетата, меченого 13 C. [32] Предполагается, что C7-C9 возникает из стартовой единицы 3-гидроксипропионата, которая удлиняется три раза с помощью малонил-КоА и полностью восстанавливается с получением 9-HN. Также было высказано предположение, что 9-HN инициируется 3-гидрокси-3-метилглутаровой кислотой (HMG). Эта последняя теория не была подтверждена подачей [3- 14 C] или [3,6- 13 C 2 ]-HMG. [33]
Предполагается, что MmpB катализирует синтез 9-HN (рисунок 5). MmpB содержит домены KS, KR, DH, 3 ACP и тиоэстеразы (TE). [27] Он не содержит домена еноилредуктазы (ER), который необходим для полного восстановления до девятиуглеродной жирной кислоты. MupE — это однодоменный белок, который показывает сходство последовательностей с известными доменами ER и может завершить реакцию. [27]