Nogalamycin

Nogalamycin
Nogalamycin.png
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.162.283 Edit this at Wikidata
UNII
  • InChI=1S/C39H49NO16/c1-14-32(49-7)39(4,52-10)33(50-8)36(53-14)54-19-13-37(2,48)24( 34(47)51-9)15-11-16-21(27(43)20(15)19)28(44)22-18(41)12-17-30(23(22)26(16) 42)55-35-29(45)25(40(5)6)31(46)38(17,3)56-35/h11-12,14,19,24-25,29,31-33, 35-36,41,43,45-46,48H,13H2,1-10H3/t14-,19-,24-,25-,29-,31+,32-,33-,35+,36-, 37-,38+,39+/m0/s1  ☒ N
    Nyckel: KGTDRFCXGRULNK-JYOBTZKQSA-N  ☒ N
  • InChI=1/C39H49NO16/c1-14-32(49-7)39(4,52-10)33(50-8)36(53-14)54-19-13-37(2,48)24( 34(47)51-9)15-11-16-21(27(43)20(15)19)28(44)22-18(41)12-17-30(23(22)26(16) 42)55-35-29(45)25(40(5)6)31(46)38(17,3)56-35/h11-12,14,19,24-25,29,31-33, 35-36,41,43,45-46,48H,13H2,1-10H3/t14-,19-,24-,25-,29-,31+,32-,33-,35+,36-, 37-,38+,39+/m0/s1
    Nyckel: KGTDRFCXGRULNK-JYOBTZKQBE
  • C[C@H]1[C@@H]([C@@]([C@H]([C@@H](O1)O[C@H]2C[C@]([C@) @H](C3=CC4=C(C(=C23)O)C(=O)C5=C(C=C6C(=C5C4=O)O[C@H]7[C@H]([C @@H]([C@H]([C@@]6(O7)C)O)N(C)C)O)O)C(=O)OC)(C)O)OC)(C )OC)OC
Egenskaper
C39H49NO 16 _ _ _ _
Molar massa 787,80 g/mol
Faror
Arbetsmiljö och hälsa (OHS/OSH):
Huvudsakliga faror
kardiotoxisk
Besläktade föreningar
Besläktade föreningar
menogaril
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒  N ( vad är check☒ Y N ?)

Nogalamycin är ett antracyklinantibiotikum som produceras av jordbakterien Streptomyces nogalater . Det har antitumöregenskaper men det är också mycket kardiotoxiskt. Den mindre kardiotoxiska semisyntetiska analogen menogaril utvecklades på 1970-talet. För närvarande används inte nogalamycin och menogaril kliniskt.

Biosyntes

Antracyklinbiosyntes involverar konstruktionen av en aglykonkärna (med en typ II polyketidsyntas ) till vilken en eller flera sockerrester är fästa. Nogalamycin består av tre komponenter:

Strukturen av nogalamycin färgad av komponent
  • nogalamycinon (svart), aglykonkärnan
  • nogalos (magenta)
  • nogalamin (grön)

Varje komponent byggs separat och ligeras sedan samman av två glykosyltransferaser. Alla maskineri associerade med biosyntesen av nogalamycin är belägna inom samma biosyntetiska genkluster av S. nogalater .

Nogalamycinonbiosyntes

Biosynthetic pathway for the aglycone core of nogalamycin.

Den biosyntetiska vägen mot aglykonkärnan av nogalamycin har bestämts genom en kombination av bioinformatisk analys och kloning av enskilda komponenter i den biosyntetiska vägen. Biosyntesvägen liknar den för aklavinon (aglykonkärnan i de flesta antracykliner, inklusive doxorubicin ), den enda skillnaden är att den första acylgruppen som laddas in i PKS är ett acetat snarare än ett propionat. Följande gener är involverade i biosyntesen av nogalamycinonens kärna:

  • sno a1 (ketosyntas-α)
  • sno a2 (ketosyntas-β kedjelängdsfaktor)
  • sno a3 (acylbärarprotein)
  • sno aD (ketoreduktas)
  • sno aE (aromatas)
  • sno aM (cyklas)
  • sno aB (oxygenas)
  • sno aC (metyltransferas)
  • sno aL (cyklas)
  • sno aF (ketoreduktas)

Nogalamin och nogalos biosyntes

Biosynthetic pathway for the carbohydrate moieties of nogalamycin.

Sockerdelarna som är bundna till nogalamycinon produceras av glukos-1-fosfat . Även om stegen efter dTDP-4-keto-6-deoxiglukos inte har bekräftats in vitro , antyder den höga graden av sekvenslikhet med homologa enzymer från andra organismer att mekanismen fortsätter enligt detaljerna till höger. Följande enzymer är involverade i biosyntesen av nogalamin och nogalos:

  • sno gJ (dTDP-glukossyntas)
  • sno gK (4,6-dehydratas)
  • sno gF (3,5-epimeras)
  • sno gH (2,3-dehydratas)
  • sno gN (okänd)
  • sno gI (aminotransferas)
  • sno gG (ketoreduktas)
  • sno gC (ketoreduktas)
  • sno gA (N-metyltransferas)
  • sno gX (N-metyltransferas)
  • sno gG2 (C-metyltransferas)

Observera att även om mycket av litteraturen hänvisar till den slutliga, permetylerade kolhydratdelen som "nogalos", tyder nyare data på att nogalosdelen på nogalamycin metyleras efter att nogalamycinonkärnan har glykosylerats.

Nogalamycinonglykosylering och anpassning

Den mest anmärkningsvärda aspekten av strukturen av nogalamycin är den dubbla bindningen av nogalamin både genom O -glykosylering och även genom en kol-kol-bindning vid C2-positionen av nogalamycinonkärnan. Följande enzymer är involverade i de sista skräddarsysstegen av nogalamycin. Sno N och sno T är gener i nogalamycin-genklustret som sannolikt kommer att katalysera den slutliga hydroxyleringen:

  • sno gE (glykosyltransferas)
  • sno aL2 (hydroxylas)
  • sno gY (O-metyltransferas)
  • sno gM (förmodat O-metyltransferas)
  • sno gL (förmodat O-metyltransferas)
  • sno gD (glykosyltransferas)
  • sno N/T
The final tailoring steps involved in the biosynthesis of nogalamycin.