Gramicidina , también llamado gramicidina D , es una mezcla de ionofóricas antibióticos , gramicidina A , B y C , que representan alrededor del 80%, 5% y 15% de la mezcla, respectivamente. Cada uno tiene 2 isoformas , por lo que la mezcla tiene 6 tipos diferentes de moléculas de gramicidina. Se pueden extraer de las bacterias del suelo Brevibacillus brevis . Las gramicidinas son péptidos lineales con 15 aminoácidos . [2] Esto contrasta con la gramicidina S no relacionada , que es un péptido cíclico.
![]() Dímero de gramicidina A frente a frente | |
Identificadores | |
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Símbolo | N / A |
TCDB | 1.D.1 |
Superfamilia OPM | sesenta y cinco |
Proteína OPM | 1grm |
![]() Estructura de la gramicidina A, B y C (haga clic para agrandar) | |
Datos clinicos | |
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Código ATC | |
Identificadores | |
Número CAS | |
PubChem CID | |
DrugBank | |
ChemSpider | |
UNII | |
KEGG | |
CHEMBL | |
Tarjeta de información ECHA | 100.014.355 ![]() |
Datos químicos y físicos | |
Fórmula | C 99 H 140 N 20 O 17 |
Masa molar | 1 882 0,332 g · mol -1 |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
Punto de fusion | 229 a 230 ° C (444 a 446 ° F) [1] |
solubilidad en agua | 0,006 mg / l [1] |
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Usos médicos
Las gramicidinas funcionan como antibióticos contra bacterias grampositivas como Bacillus subtilis y Staphylococcus aureus , pero no bien contra bacterias gramnegativas como E. coli . [3]
Las gramicidinas se utilizan en pastillas medicinales para el dolor de garganta y en medicamentos tópicos para tratar heridas infectadas. Las gramicidinas a menudo se mezclan con otros antibióticos como la tirocidina y los antisépticos . [4] Las gramicidinas también se usan en gotas para los ojos para las infecciones bacterianas de los ojos. En gotas, a menudo se mezclan con otros antibióticos como polimixina B o neomicina . Múltiples antibióticos aumentan la eficacia contra diversas cepas de bacterias. [5] Estas gotas para los ojos también se utilizan para tratar infecciones oculares de animales, como caballos. [6]
Historia
En 1939, René Dubos aisló la sustancia tirotricina . [7] [8] Más tarde se demostró que era una mezcla de gramicidina y tirocidina . Estos fueron los primeros antibióticos que se fabricaron comercialmente. [8] de la letra "D" en gramicidina D es la abreviatura de "Dubos", [9] y se inventó para diferenciar la mezcla de gramicidina S . [10]
En 1964, Reinhard Sarges y Bernhad Witkop determinaron la secuencia de la gramicidina A. [11] [12]
En 1971, DW Urry propuso la estructura dimérica cabeza a cabeza de las gramicidinas. [13]
En 1993, la estructura del dímero cabeza a cabeza de gramicidina en micelas y bicapas lipídicas se determinó mediante RMN en solución y en estado sólido . [14]
Estructura y química
Las gramicidinas A, B y C son péptidos no ribosomales , por lo que no tienen genes . Constan de 15 aminoácidos L y D. Su secuencia de aminoácidos es: [2]
- formilo -L- X -Gly-L-Ala-D-Leu-L-Ala-D-Val-L-Val-D-Val-L-Trp-D-Leu-L- Y -D-Leu-L- Trp-D-Leu-L-Trp- etanolamina
Y es L- triptófano en la gramicidina A, L- fenilalanina en B y L- tirosina en C. X determina la isoforma . X es L- valina o L- isoleucina . En las mezclas de gramicidinas naturales de A, B y C, aproximadamente el 5% de las gramicidinas totales son isoformas de isoleucina. [2]
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/7/72/Gramicidin_helices.svg/220px-Gramicidin_helices.svg.png)
Las gramicidinas forman hélices. El patrón alterno de D- y L-aminoácidos es importante para la formación de estas estructuras. Las hélices ocurren con mayor frecuencia como dímeros de cabeza a cabeza . 2 Las gramicidinas también pueden formar hélices dobles antiparalelas o paralelas, especialmente en disolventes orgánicos. Los dímeros son lo suficientemente largos para abarcar bicapas de lípidos celulares y, por lo tanto, funcionan como canales de iones de tipo ionóforo . [12]
La mezcla de gramicidina es un sólido cristalino. Su solubilidad en agua es mínima, 6 mg / ly puede formar suspensiones coloidales . Es soluble en pequeños alcoholes , ácido acético , piridina , poco soluble en acetona , dioxano , dietiléter e hidrocarburos prácticamente insolubles . [1]
Efecto farmacológico
Las gramicidinas son ionóforos . Sus dímeros forman poros similares a canales iónicos en las membranas celulares y orgánulos celulares de bacterias y células animales. [15] Los iones monovalentes inorgánicos , como el potasio (K + ) y el sodio (Na + ), pueden viajar libremente a través de estos poros mediante difusión . Esto destruye las diferencias de concentración de iones vitales, es decir, los gradientes de iones , entre las membranas, matando así la célula a través de varios efectos. Por ejemplo, la fuga de iones en las mitocondrias detiene la producción de ATP mitocondrial en células con mitocondrias. [dieciséis]
Las gramicidinas se pueden usar como antibióticos tópicos en dosis bajas, aunque son potencialmente letales para las células humanas. Las bacterias mueren a concentraciones de gramicidina más bajas que las células humanas. [3] Las gramicidinas no se usan internamente, ya que su ingesta significativa puede causar hemólisis y ser tóxicas para el hígado, los riñones, las meninges y el sistema olfativo, entre otros efectos. [dieciséis]
Referencias
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