Микобактин

Cтраница 1

Микобактины образуют нейтральные лилидораствор-имые комплексы с железом ( III) такого типа, как показано для соединения XII, которые превосходят то стабильности ферриоксамин В. Основное различие между тригидроксаматами железа ( III) и комплексами железа ( III) с микобактинами состоит в том, что в последних одна гидроксаматная группа замещается бидентатным лигандом, содержащим фенольную гидроксильную группу и атом азота в оксазолиновом кольце. Исследование молекулярных моделей показывает, что гексадентатная структура, приведенная для соединения XII, возможна, о точное расположение атомов вокруг железа кристаллографически не установлено. Вероятно, осуществимы только некоторые из 16 изомерных расположений. Несмотря на очевидную структурную аналогию между микобактином и тригидрокоамат-ными сидерохромами, ни один из последних не обладает никакой, даже самой незначительной активностью по отношению к зависимым от микобактина штаммам. [1]

Микобактины типа Р содержат в микобактиновой кислотной части салициловую или 6-метил-салициловую кислоту, серии или треонин, смесь жирных кислот с длинными цепами ( обычно с двойной связью рядом с карбоксильной группой, как в феррихроме А) и L - e - N-оксшшзин. Кобактиновая часть содержит р-оксикислоту ( 3-оксимасляную или З - окси-2 - метилвалериановую) и вторую молекулу L - e - N-оксилизина. Вариации в ряду типа Р возникают в результате замещения в бензольном или оксазолиновом кольце или во фрагменте р-аксикислоты, а также от присутствия различных оптических изомеров в последней частице [ ср. [2]

Еще очень мало известно о биосинтезе микобактинов. Было установлено, что все штаммы микобактерий, которые могут размножаться в искусственной среде, продуцируют хелатирующие железо соединения, родственные лиганду XI. Доказано, что распределение микобактинов по различным штаммам полезно в таксономическом отношении. [3]

Тридцатью годами позднее в связи с попытками создать специфический антиметаболит для Mycobacterium tuberculosis вновь возродился интерес к этому соединению, впоследствии названному микобактином. Было найдено, что, комбинируя надлежащим образом питание железом и время роста, можно получить максимальные выходы микобакти-нов, из которых наиболее полно изучен компонент Р ( XI 1е) из Mycobacterium phlei. В отличие от других гидроксаматов микобак-тияы и их комплексы с железом растворимы в лштидах и проникают в клетки; лучший метод экстракции - вымачивание в этаноле. Есть сообщения о выходах, составляющих до 2 % сухого веса клеток в зависимости от природы организма. [4]

Восстановительный гидролиз с HI дает лизин, в то время как разложение с НС1 приводит к образованию лимонной кислоты и двух остатков аминокислот, найденных в микобактине, L - e - iN - окюилиэине. [5]

В обоих случаях эта группа была обнаружена благодаря способности к легкому восстановлению. При восстановлении микобактина над платиной был получен лизин, а для восстановления норкардамина использовали олово в соляной кислоте. [6]

Соответствующие оксазолы и оксазолины, производимые из се-рина или треонина, встречаются не столь часто. Они представляют группу бактериальных производных железокомплексующих гидр-оксамовых кислот, являющихся факторами роста микобактерий. Нокобактин ( 46) [79] напоминает по структуре микобактин М ( 47) [80] с той, однако, разницей, что вместо оксазолинового кольца первый имеет оксазольное. Структуры гидроксамовых кислот, представляющих собой jV - гидроксилированные производные орнитина, играют важную роль в процессе комплексования железа и присутствуют среди циклических пептидов семейства сидеро-хромных ( см. разд. [9]

Поглощение меченного тритием феррихрома клетками Salmonella typhimurium ( Pollack J. R., Doctoral Dissertation, University of California, Berkley, 1970. [10]

Энтеробактин растворим в эфире, но его комплекс с железом ( III) имеет отрицательный заряд, равный - 3, и растворим только в полярных растворителях. Феррихром умеренно растворим в метаноле м нерастворим почти во всех неполярных средах. Таким образом, растворимость в воде комплекса железа, по-видимому, присуща всем этим системам. С другой стороны, мико-бактины с ионом металла или без него растворимы только в ли-пофильных средах, и именно этим можно объяснить тот факт, что отличные от микобактина сидерохромы неактивны в ауксотрофных микобактериях. [11]

Страницы: 1