Undekaprenylfosfat

Undekaprenylfosfat

Namn
IUPAC namn [(2 E ,6 E ,10 E ,14 E ,18 E ,22 E ,26 E ,30 E ,34 E ,38 E )-3,7,11,15,19,23,27,31,35 ,39,43-undekametyltetratetraconta-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38,42-undekaenyl]divätefosfat
Andra namn Undekaprenylfosfat; 3,7,11,15,19,23,27,31,35,39,43-Undekametyl-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38,42-tetratetracontaun decaen-1 -ol, divätefosfat
Identifierare
CAS-nummer	25126-51-6
3D-modell ( JSmol )	Interaktiv bild
ChEBI	CHEBI:16141
ChemSpider	4444049
KEGG	C00348
PubChem CID	5280338
InChI InChI=1S/C55H91O4P/c1-45(2)23-13-24-46(3)25-14-26-47(4)27-15-28-48(5)29-16-30-49( 6)31-17-32-50(7)33-18-34-51(8)35-19-36-52(9)37-20-38-53(10)39-21-40-54( 11)41-22-42-55(12)43-44-59-60(56,57)58/h23,25,27,29,31,33,35,37,39,41,43H,13- 22,24,26,28,30,32,34,36,38,40,42,44H2,1-12H3,(H2,56,57,58)/b46-25+,47-27+,48- 29+,49-31+,50-33+,51-35+,52-37+,53-39+,54-41+,55-43+ Nyckel: UFFHFKCTOZIAFY-RDQGWRCRSA-N
LEDER CC(=CCC/C(=C/CC/C(=C/CC/C(=C/CC/C(=C/CC/C(=C/CC/C(=C/CC/C(= C/CC/C(=C/CC/C(=C/CC/C(=C/COP(=O)(O)O)/C)/C)/C)/C)/C)/C )/C)/C)/C)/C)C
Egenskaper
Kemisk formel	C55H91O4P _ _ _ _ _ _
Molar massa	847,303 g·mol -1
Besläktade föreningar
Besläktade föreningar	C55-isoprenylpyrofosfat
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa). Infobox referenser

Undecaprenyl phosphate (UP), även känd lipid-P, baktoprenol och C55-P., är en molekyl med den primära funktionen att transportera polysackarider över cellmembranet, vilket till stor del bidrar till den övergripande strukturen av cellväggen i grampositiva bakterier . I vissa situationer kan UP också användas för att bära andra cellväggspolysackarider, men UP är den utsedda lipidbäraren för peptidoglykan. Under processen att bära peptidoglykanen över cellmembranet kopplas N -acetylglukosamin och N -acetylmuraminsyra till UP på den cytoplasmatiska sidan av membranet innan de bärs över. UP arbetar i en cykel av fosforylering och defosforylering när lipidbäraren används, återvinns och reagerar med undekaprenylfosfat. Denna typ av syntes kallas de novo syntes där en komplex molekyl skapas av enklare molekyler i motsats till en fullständig återvinning av hela strukturen.

Syntesen av UP skiljer sig mellan Gram-negativa och Gram-positiva bakterier. I grampositiva bakterier finns undekaprenol i stora mängder, som sedan fosforyleras till UP. För gramnegativa bakterier har det dock ännu inte funnits någon indikation på att de innehåller något undekaprenol alls. Istället för att låta en undekaprenol fosforyleras, verkar det som att gramnegativa bakterier istället genomgår en defosforylering av undekaprenyldifosfat som katalyseras av både en typ-2 fosfatidinsyra , fosfatashomolog och en BacA-homolog.

Undekaprenylfosfat är också känt för att vara "Universal Glycan Lipid Carrier". När UP hämmas peptidoglykansyntesen och det kan leda till cellys . Dessutom är UP involverad i metabolismen av många cellulära processer som potentiellt kan riktas mot antibiotika. Det är också vanligt att bakterier använder UP för att translokera glykan ; dock använder vissa bakterier vissa bakterier inte undekaprenylfosfat som en glykantranslokator.

Biosyntetiska processer

Peptidoglykansyntes

UP är involverad i att transportera peptidoglykansubenheter från cellmembranets cytoplasmatiska yta till den periplasmatiska eller extracellulära ytan.

I processen, komplexbinder UP (även kallad lipid-P) med UDP- N -acetylmuraminsyrapentapeptid (UDP-NAM pentapeptid) för att bilda lipid I, och ersätter UMP. Därifrån komplexbinder lipid I med N -acetylglukosamin (NAG) för att bilda lipid II. Lipid II vänds sedan över membranet med en flippas till cellmembranets utsida. NAG-NAM pentapeptidsubenheten läggs sedan till den växande peptidoglykankedjan och lämnar efter sig undekaprenyldifosfat . Det extra fosfatet på undekaprenyldifosfat klyvs av ett pyrofosfatas och UP återförs sedan till cellmembranets cytoplasmatiska yta.

O-antigensyntes i lipopolysackaridsammansättning

UP fungerar också som lipidtransportören för O-antigenkomponenten i lipopolysackarid. Det antas att sockerarter sätts ihop till O-antigensubenheter direkt på UP på cellmembranets cytoplasmatiska yta. Sedan vänds UP-O-antigensubenheten till andra sidan av membranet, där liknande UP-O-antigensubenheter interagerar och aggregerar O-antigensubenheterna till repeterande subenhetskedjor, vilket lämnar undekaprenyldifosfat bakom sig. Återigen återvinns undekaprenylfosfat av ett pyrofosfatas och vänds till det cytoplasmatiska ansiktet igen.

Hämning

UP är en värdefull transportör för cellväggsutrustning. Med detta sagt kan de komponenter som är nödvändiga för korrekt UP-funktion inhiberas, vilket begränsar hjälpen till cellväggssyntes. Som ett resultat av detta äventyras bakteriens struktur, och dess förmåga att bekämpa lysering går förlorad. I en större skala är detta användbart när man bekämpar eller förebygger bakterieinfektioner.

Bacitracin är ett exempel på en av dessa antibiotika. Det är en generisk topisk kräm som används för "snitt, repor och brännskador", som har "bakteriostatiska och bakteriedödande egenskaper". Processen åstadkoms genom att målinrikta och hämma enzymet som används för att förnya UP – membranbundet undekaprenylfosfatas som hydrolyserar undekaprenyldifosfat till UP. Denna förnyelseprocess är avgörande för att upprätthålla flödet av lipid I och lipid II över membranet, och utan den stoppas cellväggsyntesen.

Clomifene , ett läkemedel som används för att behandla infertilitet hos kvinnor, är en annan UP-hämmare som upptäckts under det senaste decenniet. Det har en liknande process av cellväggsstörning som bacitracin, vilket resulterar med lys av celler.

Även om Bacitracin och klomifen inte är de enda hämmarna där ute, är de två på den utvecklande listan som experimentellt har bevisats hämma pyrofosfatas.