Pyonitrin
 Pyonitrins AD-
|
|
| identifierare | |
|---|---|
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
|
PubChem CID
|
|
|
|
|
|
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Pyonitriner är en familj av alkaloider med hög vätebrist som upptäckts från en insektsassocierad Pseudomonas protegens- stam . In vivo visar pyonitrin AD aktivitet mot patogenen Candida albicans , som vanligtvis orsakar blodomloppsinfektioner .
Biosyntes
Pyonitrinerna är strukturellt besläktade med både pyochelin och pyrrolnitrin , två väl studerade Pseudomonas spp . metaboliter. I pyonitriner salicylsyra- och tiazolringarna identiska med pyochelin, och den klorerade aromatiska ringen är ganska lik den hos pyrrolnitrin. Dessa observationer indikerar att vägen för pyonitrins biosyntes är en kombination av biosyntetiska maskinerier av dessa två metaboliter. Ytterligare studier indikerade att pyochelin- och pyrrolnitrinvägarna verkligen var i stort sett intakta.
För pyochelin-halvväg syntetiseras salicylsyra först från korismat av pchA- och pchB -enzym. Sedan aktiveras det av pchD- enzymet och binds till den pantotenatinnehållande domänen av pchE- icke-ribosomalt peptidsyntetas (NRPS). Adenyleringsdomänen (A) av pchE aktiverar en molekyl av cystein, som sedan fästs till peptidylbärarproteindomänen (PCP) av samma protein. I ett fall, efter kondensation, cyklisering och dehydrering, kan dihydroaeruginsyra frigöras. Följande sekventiella oxidations- och reduktionsreaktioner producerar aeruginaldehyd, som kommer att vara ett mellanprodukt som används för att erhålla pyonitrin. Det är värt att nämna att aeruginaldehyd kan reduceras ytterligare till aeruginol av pchK -reduktaset. I den normala vägen som leder till pyochelinsyntes fästs en andra cysteinmolekyl av pchF NRPS och molekylen frisätts av tioesterasdomänen (TE) av pchF och omvandlas till slutprodukten pyochelin av pchK -reduktaset tillsammans med nikotinamidadenindinukleotid fosfat (NADPH) och S -adenosylmetionin (SAM).
För pyrrolnitrinhalvväg är det första steget klorering av tryptofan vid 7-positionen för att bilda 7-klorotryptofan. Sedan sker en omlagring av indolringen, vilket bildar fenylpyrrolringen, och följt av dekarboxylering för att bilda dekloroaminopyrrolnitrin. Denna mellanprodukt kloreras sedan en andra gång för att bilda en annan nyckelmellanprodukt aminopyrrolnitrin, som genomgår oxidation av aminogruppen till en nitrogrupp för att slutligen bygga pyrrolnitrin.
Med aeruginaldehyd och dekloroaminopyrrolnitrin (eller aminopyrrolnitrin) i handen kommer de sedan att genomgå en spontan Pictet-Spengler-kondensering. Följaktligen involverar de ytterligare strategierna i pyonitrinbiosyntes sannolikt genereringen av en imin, följt av en intramolekylär elektrofil aromatisk tillsats av iminkolet på pyrrolringen. Och det sista steget skulle vara rearomatiseringen för att ge de isolerade pyonitrinerna AD. Huruvida den aktuella kopplingen är en tillfällig händelse eller en ändamålsenlig biosyntetisk sammansättning är inte klart, men pyonitrinerna härleder sina chimära strukturer från två vägar som förenas på metabolomisk nivå.
Total syntes
Inspirerad av den föreslagna biosyntesvägen rapporterade MacMillan-gruppen vid UC Santa Barbara den första biomimetiska totalsyntesen av pyonitriner A−D i tre steg i februari 2020.