Mycolsyre - Mycolic acid

Mycolsyrer er lange fedtsyrer, der findes i cellevæggene i Mycolata taxon , en gruppe af bakterier, der inkluderer Mycobacterium tuberculosis , det forårsagende middel til sygdommen tuberculosis . De udgør hovedkomponenten i cellevæggen af ​​mycolata-arter. På trods af deres navn har mycolsyrer ingen biologisk forbindelse til svampe ; navnet stammer fra det filamentøse udseende, deres tilstedeværelse giver mycolata under høj forstørrelse. Tilstedeværelsen af ​​mycolsyrer i cellevæggen giver mycolata også et særskilt groft morfologisk træk kendt som " cording ". Mykolsyrer blev først isoleret af Stodola et al. i 1938 fra et ekstrakt af M. tuberculosis .

Mykolsyrer er sammensat af en længere beta-hydroxy- kæde med en kortere alfa- alkyl- sidekæde . Hvert molekyle indeholder mellem 60 og 90 kulstofatomer . Det nøjagtige antal kulstoffer varierer efter art og kan bruges som identifikationshjælpemiddel. De fleste mycolsyrer indeholder også forskellige funktionelle grupper .

Mykoliske syrer af M. tuberculosis

Mycolic syrer i Mycobacterium tuberculosis.

M. tuberculosis producerer tre hovedtyper af mycolsyrer: alfa-, methoxy- og keto-. Alpha-mycolic syrer udgør mindst 70% af organismenes mycolic syrer og indeholder flere cyclopropanringe . Methoxy-mycolsyrer, der indeholder flere methoxygrupper , udgør mellem 10% og 15% af de mycolsyrer i organismen. De resterende 10% til 15% af mycolsyrerne er keto-mycolsyrer, der indeholder flere ketongrupper .

Mycolic syrer giver M. tuberculosis med unikke egenskaber, der udfordrer medicinsk behandling. De gør organismen mere modstandsdygtig over for kemisk skade og dehydrering og begrænser effektiviteten af hydrofile antibiotika og biocider . Mykolsyrer tillader også bakterien at vokse inde i makrofager og effektivt skjule den fra værtsimmunsystemet . Mycolate biosyntese er afgørende for overlevelse og patogenese af M. tuberculosis . Vejen og enzymerne er belyst og rapporteret detaljeret. Fem forskellige faser er involveret. Disse blev opsummeret som følger:

  • Syntese af de C26-mættede ligekædede fedtsyrer af enzymet fedtsyresyntase- I (FAS-I) til tilvejebringelse af a-alkylgrenen af ​​mycolsyrerne;
  • Syntese af C56-fedtsyrerne ved hjælp af FAS-II, der tilvejebringer meromycolat-rygraden;
  • Introduktion af funktionelle grupper til meromycolatkæden ved talrige cyclopropansyntaser;
  • Kondensationsreaktion katalyseret af polyketidsyntasen Pks13 mellem a-forgreningen og meromycolatkæden før en endelig reduktion med enzymet corynebacterineae mycolatreduktase A (CmrA) til dannelse af mycolsyre; og
  • Overførsel af mycolsyrer til arabinogalactan og andre acceptorer såsom trehalose via antigen 85-komplekset

Fedtsyresynthase-I og fedtsyresyntase-II-veje, der producerer mycolsyrer, er bundet af beta-ketoacyl- (acylbærer-protein) synthase III- enzymet, ofte betegnet som mtFabH. Nye hæmmere af dette enzym kan potentielt anvendes som terapeutiske midler.

Mykolsyrerne viser interessante betændelseskontrolegenskaber. Et klart tolerogent respons blev fremmet af naturlige mycolsyrer i eksperimentel astma . De naturlige ekstrakter er dog kemisk heterogene og inflammatoriske. Ved organisk syntese kunne de forskellige homologer fra den naturlige blanding opnås i ren form og testes for biologisk aktivitet. En underklasse viste sig at være en meget god undertrykker af astma gennem en helt ny handlingsmåde. Disse forbindelser er nu under yderligere undersøgelse. En anden underklasse udløste et cellulært immunrespons ( Th1 og Th17 ), så undersøgelser er i gang med at bruge denne underklasse som et hjælpestof til vaccination .

Den nøjagtige struktur af mycolsyrer ser ud til at være tæt knyttet til organismen's virulens, da modifikation af de funktionelle grupper i molekylet kan føre til en dæmpning af væksten in vivo . Endvidere udviser individer med mutationer i gener, der er ansvarlige for mycolsyresyntese, ændret koordinering.

Klinisk relevans

Et internationalt multicenter undersøgelse har vist, at delamanid (OPC-67.683), et nyt middel afledt af nitro-dihydro-imidazooxazole klasse af forbindelser, der inhiberer mycolsyrer syntese, kan øge hastigheden i sputum kultur konvertering i multi-drug-resistente tuberkulose (MDRTB) efter 2 måneder.

Mykoliske syrer af Rhodococcus sp.

De mykoliske syrer fra medlemmer af slægten Rhodococcus , et andet medlem af mycolata taxon, adskiller sig på flere måder fra M. tuberculosis . De indeholder ingen funktionelle grupper, men kan i stedet have flere umættede obligationer . To forskellige profiler af Rhodococcus mycolic syrer findes. Den første har mellem 28 og 46 carbonatomer med enten 0 eller 1 umættede bindinger. Det andet har mellem 34 og 54 carbonatomer med mellem 0 og 4 umættede bindinger. Sutcliffe (1998) har foreslået, at de er knyttet til resten af ​​cellevæggen af arabinogalactanmolekyler .

Referencer

Yderligere læsning

eksterne links