пионитрин
This article is an orphan, as no other articles link to it. Please introduce links to this page from related articles; try the Find link tool for suggestions. (May 2021) |
 Пионитрины АД | |
| Идентификаторы | |
|---|---|
3D модель ( JSmol ) |
|
| ЧЭБИ |
|
CID PubChem |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Пионитрины — семейство необычных алкалоидов, обнаруженных в штамме Pseudomonas protegens, ассоциированном с насекомыми . In vivo пионитрины AD проявляют активность против Candida albicans — возбудителя орального молочницы .
Биосинтез
Пионитрины структурно связаны как с пиохелином, так и с пирролнитрином , двумя хорошо изученными метаболитами Pseudomonas spp . В пионитринах кольца салициловой кислоты и тиазола идентичны кольцам пиохелина, а хлорированное ароматическое кольцо весьма похоже на кольцо пирролнитрина. Эти наблюдения указывают на то, что путь биосинтеза пионитринов представляет собой комбинацию биосинтетических механизмов этих двух метаболитов. Дальнейшие исследования показали, что пути пиохелина и пирролнитрина действительно в значительной степени нетронуты. [1]
Для полупути пиохелина салициловая кислота сначала синтезируется из хоризмата ферментами pchA и pchB . Затем она активируется ферментом pchD и привязывается к домену, содержащему пантотенат, нерибосомальной пептидсинтетазы pchE (NRPS). Домен аденилирования (A) pchE активирует молекулу цистеина, которая затем присоединяется к домену белка-переносчика пептидилов (PCP) того же белка. В одном случае после конденсации, циклизации и дегидратации может высвобождаться дигидроэругиновая кислота. Следующие последовательные реакции окисления и восстановления производят аэругинальдегид, который будет промежуточным продуктом, используемым для получения пионитрина. Стоит отметить, что аэругинальдегид может быть далее восстановлен до аэругинола редуктазой pchK . В нормальном пути, ведущем к синтезу пиохелина, вторая молекула цистеина присоединяется к pchF NRPS, и молекула высвобождается доменом тиоэстеразы (TE) pchF и преобразуется в конечный продукт пиохелин с помощью pchK- редуктазы вместе с никотинамидадениндинуклеотидфосфатом (НАДФН) и S -аденозилметионином (SAM). [2]
Для полупути пирролнитрина первым шагом является хлорирование триптофана в 7-й позиции с образованием 7-хлортриптофана. Затем происходит перегруппировка индольного кольца, в результате чего образуется фенилпиррольное кольцо, а затем следует декарбоксилирование с образованием дехлораминопирролнитрина. Этот промежуточный продукт затем хлорируется второй раз с образованием другого ключевого промежуточного продукта аминопирролнитрина, который подвергается окислению аминогруппы до нитрогруппы, в результате чего образуется пирролнитрин. [3]
С аэругинальдегидом и дехлораминопирролнитрином (или аминопирролнитрином) в руках они затем подвергнутся спонтанной конденсации Пикте-Шпенглера. Следовательно, дополнительные стратегии в биосинтезе пионитрина, вероятно, включают генерацию имина, за которым следует внутримолекулярное электрофильное ароматическое присоединение иминного углерода к пиррольному кольцу. И последним шагом будет реароматизация для получения изолированных пионитринов AD. [4] Является ли текущее сопряжение случайным явлением или целенаправленной биосинтетической сборкой, неясно, но пионитрины получают свои химерные структуры из двух путей, соединяющихся на метаболомном уровне. [1]
Полный синтез
Вдохновленная предложенным путем биосинтеза, группа Макмиллана из Калифорнийского университета в Санта-Крус сообщила в феврале 2020 года о первом биомиметическом полном синтезе пионитринов A−D в три этапа. [5]
Ссылки
- ^ ab Mevers, Emily; Saurí, Josep; Helfrich, Eric JN; Henke, Matthew; Barns, Kenneth J.; Bugni, Tim S.; Andes, David; Currie, Cameron R.; Clardy, Jon (30 октября 2019 г.). «Пионитрины A–D: химерные натуральные продукты, производимые Pseudomonas protegens». Журнал Американского химического общества . 141 (43): 17098– 17101. doi : 10.1021/jacs.9b09739. ISSN 0002-7863. PMC 6823628. PMID 31600443 .
- ^ Ye, Lumeng; Cornelis, Pierre; Guillemyn, Karel; Ballet, Steven; Christophersen, Carsten; Hammerich, Ole (июнь 2014 г.). «Структурная переработка N-меркапто-4-формилкарбостирила, полученного с помощью Pseudomonas fluorescens G308, в 2-(2-гидроксифенил)тиазол-4-карбальдегид [аэругинальдегид]». Natural Product Communications . 9 (6): 789– 794. doi : 10.1177/1934578x1400900615 . ISSN 1934-578X. PMID 25115080.
- ^ Hammer, PE; Hill, DS; Lam, ST; Van Pée, KH; Ligon, JM (1997). «Четыре гена из Pseudomonas fluorescens, которые кодируют биосинтез пирролнитрина». Applied and Environmental Microbiology . 63 (6): 2147– 2154. Bibcode :1997ApEnM..63.2147H. doi :10.1128/aem.63.6.2147-2154.1997. ISSN 0099-2240. PMC 168505 . PMID 9172332.
- ^ Троттманн, Феликс; Франке, Якоб; Ишида, Кейши; Гарсия-Альтарес, Мария; Хертвек, Кристиан (2018-12-04). «Пара бактериальных сидерофоров освобождает и захватывает межклеточную сигнальную молекулу: необычный случай естественной биоконъюгации нитрона». Angewandte Chemie International Edition . 58 (1): 200– 204. doi :10.1002/anie.201811131. ISSN 1433-7851. PMID 30375753. S2CID 53114930.
- ^ Шингаре, Рахул Д.; Аниебок, Виктор; Ли, Сяу-Вэй; Макмиллан, Джон Б. (2020-02-04). «Синтез и исследование абиотического образования пионитринов A–D». Organic Letters . 22 (4): 1516– 1519. doi :10.1021/acs.orglett.0c00098. ISSN 1523-7060. PMC 7864527. PMID 32017580 .
