Bottromicina


La bottromicina es un péptido macrocíclico con actividad antibiótica . Fue descubierto por primera vez en 1957 como un producto natural aislado de Streptomyces bottropensis . [1] Se ha demostrado que inhibe el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina ( MRSA ) y los enterococos resistentes a la vancomicina ( VRE ) entre otras bacterias grampositivas y micoplasmas . [2] La bottromicina es estructuralmente distinta tanto de la vancomicina , un antibiótico glicopéptido , como de la meticilina , unantibiótico beta-lactámico .

La bottromicina se une al sitio A del ribosoma y bloquea la unión del ARN de aminoacil- t , inhibiendo así la síntesis de proteínas bacterianas. [3] Aunque la bottromicina exhibe actividad antibacteriana in vitro , aún no se ha desarrollado como antibiótico clínico, posiblemente debido a su escasa estabilidad en el plasma sanguíneo. [2] Para aumentar su estabilidad in vivo , se han explorado algunos derivados de bottromicina. [2]

La estructura de la bottromicina contiene una amidina macrocíclica y un anillo de tiazol . La estereoquímica absoluta en varios centros quirales se determinó a partir de 2009. [4] En 2012, se publicó una estructura de solución tridimensional de bottromicina. [5] La estructura de la solución reveló que varios grupos metilo están en la misma cara de la estructura.

La bottromicina pertenece a la clase de péptidos sintetizados ribosómicamente y modificados postraduccionalmente de productos naturales. [6]

La bottromicina se aisló por primera vez de Streptomyces bottropensis en 1957. [1] Desde entonces se ha identificado en al menos otros dos miembros del género Streptomyces ; [6] [7] miembros de Streptomyces son conocidos por ser prolíficos productores de metabolitos secundarios. [8] La bottromicina tiene una estructura única, que consiste en el enlace amidina macrocíclico y cuatro aminoácidos β-metilados. La bottromicina bloquea la unión del ARN de aminoacil t al ribosoma uniéndose al sitio A de la subunidad 50s. [3]Aunque la bottromicina se descubrió hace más de 50 años, hubo una falta de investigación después de los estudios iniciales sobre la bottromicina hasta los últimos años. La falta de investigación es potencialmente el resultado de la baja estabilidad de la bottromicina en el plasma sanguíneo. [2] Sin embargo, la estructura y el modo de acción únicos han convertido recientemente a la bottromicina en un objetivo más adecuado para el desarrollo de fármacos, especialmente dado el aumento de la resistencia a los antibióticos.

El mecanismo de acción de la bottromicina se confirmó casi 20 años después del descubrimiento de la bottromicina. [3] La bottromicina funciona como antibiótico mediante la inhibición de la síntesis de proteínas. Bloquea la unión del aminoacil t RNA al ribosoma uniéndose al sitio A de la subunidad 50s. Esto da como resultado la liberación de ARN de aminoacil t del ribosoma y la terminación prematura de la síntesis de proteínas. Una comparación de otros antibióticos que se sabe que se unen al sitio A del ribosoma, incluidas la micrococina, la tetraciclina , la estreptomicina y el cloranfenicol , sugirió que solo la bottromicina y el cloranfenicol produjeron la liberación de aminoacilo .ARN del ribosoma. De esos antibióticos, solo la micrococina es también un péptido macrocíclico.


Esquema del mecanismo de acción de la bottromicina.
La estructura de solución tridimensional de bottromicina A2, basada en datos de Gouda, et al. [5] Oxígeno, azul brillante; nitrógeno, rojo; azufre, amarillo; cadena principal, verde
Grupo de genes biosintéticos anotados de bottromicina en S. bottropensis [16]
Vía biosintética de bottromicina propuesta por Crone, et al.
Pasos clave seleccionados en la síntesis total de bottromicina informados por Shimamura et al.
La primera parte de la síntesis total de bottromicina según lo informado por Shimamura et al.
La segunda parte de la síntesis total de bottromicina descrita por Shimamura et al.
Los pasos clave en la síntesis de macrociclo alternativo informado por Ackermann et al.
Síntesis alternativa de macrociclo de bottromicina informada por Ackermann et al.
Una comparación de la bottromicina A2 con el derivado sintético de propilcetona [2] y con la bottromicina D. [17]