Antibióticos de la familia de la moenomicina


Descrita por primera vez en 1965, los moenomycins son una familia de fosfo glicolípidos antibióticos , metabolitos del género de bacterias Streptomyces . La moenomicina A es el miembro fundador de la familia de los antibióticos y la mayoría se descubrió a fines de la década de 1970. [1]

Es la combinación de diferentes cadenas de isoprenoides y tetrasacáridos sustituidos de forma diversa lo que da lugar a la diversidad de la familia de las moenomicinas. [3]

Basado en experimentos de degradación, la marca definitoria de una moenomicina es la presencia del alcohol de 25 carbonos moenocinol o diumicinol tras la hidrólisis de la cola lipídica; estos alcoholes se originan a partir del lípido L1 o L2 respectivamente en la figura. [4] Estas dos estructuras son las únicas colas lipídicas observadas dentro de la familia de las moenomicinas, siendo AC326-α la única conocida por producir diumicinol. [5]

Con respecto a la porción de tetrasacárido, la estereoquímica y la funcionalidad pueden diferir en R 1 y R 2 dependiendo de si esta unidad de sacárido es D-gluco frente a D-galacto; hay un grupo metilo axial en el primer caso con la excepción de moenomicina A 12 y C 1 donde en cambio hay un hidroxilo axial. El motivo oligosacárido puede ser desoxigenada, hidroxilado o glicosilado en el R 3 posición - ejemplos notables de pentasacárido motivo incluyen moenomicina A y AC326-α. Se cree que el glucano adicional puede mejorar la especificidad y la unión a la proteína diana, lo que aumenta la actividad. [6] Con la excepción de la folipomicina y el AC326-α, el R4 unidad de sacárido suele ser el desoxisacárido. Por último, en la mayoría de las moenomicinas, la posición R 5 está ligada a una 2-aminociclopentano-1,3-diona, un cromóforo conveniente utilizado para el análisis estructural. Para la subfamilia de la nosokomicina, esta posición forma una carboxamida o ácido carboxílico. [7] [8]

Debido a la complejidad estructural de las moenomicinas, la síntesis total ha resultado difícil, con solo una síntesis total informada hasta ahora. Algunos de los mayores desafíos incluyen la creación de enlaces glicosídicos con control estereoquímico y la decoración de sitio específico del oligosacárido con funcionalidad colgante. Al comprender que la mayoría de las variaciones dentro de la familia de las moenomicinas se derivan de las diferencias dentro de la unidad de oligosacáridos, Kahne y el laboratorio han diseñado una síntesis total eficiente y flexible de moenomicina A que da acceso a análogos, así como a otros miembros de la familia de las moenomicinas. [9]

Se ha realizado una exploración extensa de la biosíntesis de la familia de la moenomicina para informar mejor la ingeniería genética y la biosíntesis de nuevos análogos de moenomicina. Los primeros trabajos sobre la biosíntesis de las moenomicinas se centraron en la cola lipídica de 25 carbonos derivada del moenocinol; la cola fue de particular interés dado que parece romper la regla del isopreno en C8, que contiene un carbono cuaternario . Los estudios de alimentación revelaron que la cola lipídica del moenocinol se origina a partir de un precursor de farnesilo de 15 carbonos y un pirofosfato de geranilo de 10 carbonos . [10]


Moenomicina A
Estructuras de miembros notables de la familia de antibióticos de la moenomicina
Mecanismo biosintético de la cola lipídica de moenocinol de la moenomicina A. A partir del derivado de farnesilo y pirofosfato de geranilo: 1. Ciclación y eliminación de pirofosfato 2. Expansión del anillo 3. Apertura del anillo catalizada por una base