그라미시딘

Gramicidin
Gramicidin A.gif
그래미시딘 A-머리 이합체
식별자
기호.없음
TCDB1. D.1
OPM 슈퍼 패밀리65
OPM단백질1그램
그라미시딘
Structure of Gramicidins A B C.png
그래미시딘 A, B, C의 구조(클릭 시 확대)
임상 데이터
ATC 코드
식별자
CAS 번호
PubChem CID
드러그뱅크
켐스파이더
유니
케그
첸블
ECHA 정보 카드100.014.355 Edit this at Wikidata
화학 및 물리 데이터
공식C99H140N20O17
몰 질량1882.332 g·120−1
3D 모델(JSmol)
녹는점229 ~ 230 °C (444 ~446 °F)
물에 녹는 정도0.006mg/l[1]
  • C[C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](C)C(=O)N[C@H](C(C)C=O)N[C@H]NC=O
  • InChI=1S/C60H92N12O10/c1-35(2)31-43-53(75)67-45(33-39-19-11-12-20-39)59(81)71-29-25-47)55(77)70-50(38)-858-242)73) (H,66,74) (H,67,75) (H,68,76) (H,6978) (H,70,77) checkY
  • 키: IUAYMJGZBVDSGL-UHFFFAOYSA-N
☒NcheckY (이게 뭐죠?) (표준)

그라미시딘 D라고도 불리는 그라미시딘은 이오노포릭 항생제인 그라미시딘 A, B, C의 혼합물로 각각 약 80%, 5%, 15%를 차지한다.각각 2개의 이소 형태를 가지고 있기 때문에, 혼합물은 6개의 다른 종류의 그래미시딘 분자를 가지고 있습니다.그것들은 브레비바실루스 브레비스 토양 박테리아에서 추출될 수 있다.그래미시딘은 15개의 아미노산을 [2]가진 선형 펩타이드이다.이것은 고리형 펩타이드인 관계없는 그라미시딘 S와는 대조적이다.

의료 용도

그라미시딘은 아틸리스균이나 황색포도상구균과 같은 그램 양성균에 대해서는 항생제 역할을 하지만 [3]대장균과 같은 그램 음성균에는 잘 작용하지 않는다.

그래미시딘은 인후염의 약용 로젠과 감염된 상처를 치료하기 위한 국소 의약품에 사용된다.그라미시딘은 종종 티로시딘이나 방부제와 같은 다른 항생제와 [4]섞인다.그래미시딘은 세균성 안과 감염의 안약에도 사용된다.그것들은 종종 폴리믹신 B나 네오마이신과 같은 다른 항생제와 섞인다.여러 종류의 항생제는 다양한 종류의 [5]박테리아에 대한 효율을 높인다.이러한 안약은 말과 [6]같은 동물의 안구 감염을 치료하는데도 사용된다.

역사

1939년 르네 뒤보스는 티로트리신을 [7][8]분리했다.나중에 이것은 그라미시딘과 티로시딘의 혼합물로 나타났다.이것들은 상업적으로 [8]제조된 최초의 항생제였다.글래미시딘 D의 문자 "D"는 "Dubos"[9]의 줄임말로 글래미시딘 [10]S와 혼합물을 구별하기 위해 발명되었다.

1964년, 라인하르트 사르제스와 베른하드 윗캅에 [11][12]의해 그래미시딘 A의 배열이 결정되었다.

1971년 D는 그라미시딘의 이합체 대 머리 구조를 제안했다.W. Urry.[13]

1993년, 미셀과 지질 이중층의 그래미시딘 머리-머리 이합체 구조는 용액과 고체 [14]NMR에 의해 결정되었다.

구조와 화학

그래미시딘 A, B, C는 비리보솜펩타이드이므로 유전자가 없다.L- 및 D-아미노산 15개로 구성됩니다.이들의 아미노산 배열은 다음과 같다.[2]

포르밀-L-L-Ala-D-Leu-L-Ala-D-Val-L-D-Val-D-Leu-L-Y-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-Trp-L-Leu-L-L-L-L-L-L-L-L

Y는 그라미시딘 A는 L-트립토판, B는 L-페닐알라닌, C는 L-티로신이다.X는 이소형을 결정한다.X는 L-발린 또는 L-이소류신 – A, B 및 C의 자연 그래미시딘 혼합물에서, 총 그래미시딘의 약 5%가 이소류신 이소 [2]형태입니다.

그래미시딘 나선형.역평행(왼쪽) 및 평행 이중 나선 및 지질 이중층에 존재하는 나선 이합체.C와 N은 C와 N의 [12]단자입니다.

그래미시딘은 나선을 형성한다.D-아미노산과 L-아미노산의 교대 패턴은 이러한 구조의 형성에 중요하다.나선형은 머리 대 머리 이합체로 가장 자주 발생한다. 2그램시딘은 반평행 또는 평행 이중 나선형을 형성할 수 있으며, 특히 유기 용매에서 그러하다.이합체는 세포지질 이중층을 가로지르기에 충분히 길기 때문에 이온채널형 [12]이오노포어로서 기능한다.

그래미시딘 혼합물은 결정성 고체이다.물 속 용해도는 최소 6 mg/l이며 콜로이드 현탁액을 형성할 수 있다.이것은 작은 알코올, 아세트산, 피리딘에 녹으며 아세톤과 다이옥산에는 잘 녹지 않으며 디에틸에테르와 [1]탄화수소에 거의 녹지 않습니다.

약리학적 효과

그래미시딘은 이오노포어이다.그들의 이합체는 박테리아와 동물 [15]세포의 세포막과 세포 세포 소기관에서 이온 채널과 같은 모공을 형성합니다.칼륨(K+) 및 나트륨(Na+)과 같은 무기 일가 이온은 확산을 통해 이러한 모공을 자유롭게 이동할 수 있습니다.이는 막 사이의 중요한 이온 농도 차이, 즉 이온 구배를 파괴하여 다양한 효과를 통해 세포를 죽인다.예를 들어, 미토콘드리아의 이온 누출은 미토콘드리아를 [16]가진 세포에서 미토콘드리아 ATP 생성을 중단시킨다.

그래미시딘은 인간 세포에 치명적일 수 있지만 저용량으로 국소 항생제로 사용될 수 있다.박테리아는 인간의 [3]세포보다 낮은 그래미시딘 농도로 죽는다.그래미시딘은 상당한 섭취가 용혈작용을 일으킬 수 있고 간,[16] 신장, 뇌수막, 후각계에 독성이 있기 때문에 내부적으로 사용되지 않는다.

레퍼런스

  1. ^ a b c Budavari S (1996). The Merck index: an encyclopedia of chemicals, drugs, and biologicals (12th ed.). Merck. p. 712. ISBN 0911910123. OCLC 34552962.
  2. ^ a b c Kessler N, Schuhmann H, Morneweg S, Linne U, Marahiel MA (February 2004). "The linear pentadecapeptide gramicidin is assembled by four multimodular nonribosomal peptide synthetases that comprise 16 modules with 56 catalytic domains". The Journal of Biological Chemistry. 279 (9): 7413–9. doi:10.1074/jbc.M309658200. PMID 14670971.
  3. ^ a b Wang F, Qin L, Pace CJ, Wong P, Malonis R, Gao J (January 2012). "Solubilized gramicidin A as potential systemic antibiotics". ChemBioChem. 13 (1): 51–5. doi:10.1002/cbic.201100671. PMID 22113881. S2CID 4906040.
  4. ^ Palm J, Fuchs K, Stammer H, Schumacher-Stimpfl A, Milde J (December 2018). "Efficacy and safety of a triple active sore throat lozenge in the treatment of patients with acute pharyngitis: Results of a multi-centre, randomised, placebo-controlled, double-blind, parallel-group trial (DoriPha)". International Journal of Clinical Practice. 72 (12): e13272. doi:10.1111/ijcp.13272. PMC 6282512. PMID 30329199.
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  7. ^ Dubos RJ (June 1939). "Studies on a bactericidal agent extracted from a soil bacillus: I. Preparation of the agent. Its activity in vitro". The Journal of Experimental Medicine. 70 (1): 1–10. doi:10.1084/jem.70.1.1. PMC 2133784. PMID 19870884.
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  10. ^ "Gramicidin from Bacillus brevis product No. G 5002" (PDF). sigmaaldrich.com. 1997-09-06. Retrieved 2019-10-03.
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  13. ^ Urry DW (March 1971). "The gramicidin A transmembrane channel: a proposed pi(L,D) helix". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 68 (3): 672–6. Bibcode:1971PNAS...68..672U. doi:10.1073/pnas.68.3.672. PMC 389014. PMID 5276779.
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  15. ^ Sorochkina AI, Plotnikov EY, Rokitskaya TI, Kovalchuk SI, Kotova EA, Sychev SV, et al. (2012). "N-terminally glutamate-substituted analogue of gramicidin A as protonophore and selective mitochondrial uncoupler". PLOS ONE. 7 (7): e41919. Bibcode:2012PLoSO...741919S. doi:10.1371/journal.pone.0041919. PMC 3404012. PMID 22911866.
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