stringtranslate.com

Bacilitiol

El bacillitiol ( BSH o Cys-GlcN-mal ) es un compuesto tiol que se encuentra en las especies de Bacillus . [1] Es probable que participe en el mantenimiento del equilibrio redox celular y desempeñe un papel en la resistencia microbiana al antibiótico fosfomicina .

Estructura

Químicamente, es un glicósido formado entre L -cisteinil - D -glucosamina y ácido málico . Fue aislado e identificado (como su derivado bacilitiol-S- bimane ) en 2009 a partir de Staphylococcus aureus y Deinococcus radiodurans , [1] aunque se detectó por primera vez en 2007, como un tiol no identificado en Bacillus anthracis . [2] La forma natural de tiol libre de bacilitiol ha sido sintetizada y caracterizada desde entonces junto con sus precursores biosintéticos y su disulfuro simétrico. [3]

Papel biológico

El bacilitiol parece participar en la detección de peróxidos por parte de Bacillus [4] , pero también puede sustituir al glutatión , que es el tiol intracelular más común en eucariotas y algunas bacterias. [1] Algunos de los genes implicados en la biosíntesis del bacilitiol se identificaron y caracterizaron en 2010. [5] Las bacterias modificadas genéticamente para que fueran deficientes en bacilitiol demostraron una mayor sensibilidad a varios compuestos xenobióticos electrofílicos, incluido el antibiótico fosfomicina , lo que sugiere que en estos organismos el mecanismo de resistencia a la fosfomicina depende de la presencia de bacilitiol. [5] Además, los estudios cinéticos in vitro han establecido que el bacilitiol es un sustrato de tiol preferido para la enzima de resistencia a los antibióticos FosB. [3] [6]

Biosíntesis

El bacilitiol se produce a través de las enzimas BshA, BshB y BshC. BshA reemplaza el grupo UDP en UDP- N -acetilglucosamina con un grupo L -malilo . BshB luego elimina el grupo acetilo . L -cisteína se agrega a la amina libre resultante, lo que completa la biosíntesis de la molécula. Se supone que el paso de adición de cisteína lo lleva a cabo la enzima BshC sobre la base de estudios de knockout genético , pero la actividad de BshC no se ha observado in vitro . [5] [7]

Véase también

Referencias

  1. ^ abc Newton, GL; Rawat, M.; La Clair, JJ; Jothivasan, VK; Budiarto, T.; Hamilton, CJ; Claiborne, A.; Helmann, JD; Fahey, RC (2009). "El bacillithiol es un tiol antioxidante producido en los bacilos". Nature Chemical Biology . 5 (9): 625–627. doi :10.1038/nchembio.189. ISSN  1552-4450. PMC  3510479 . PMID  19578333.
  2. ^ Nicely, I.; Parsonage, D.; Paige, C.; Newton, L.; Fahey, C.; Leonardi, R.; Jackowski, S.; Mallett, C.; Claiborne, A. (marzo de 2007). "ESTRUCTURA DE LA PANTOTENATO QUINASA TIPO III DE Bacillus anthracis A UNA RESOLUCIÓN DE 2,0 Å: IMPLICACIONES PARA LA BIOLOGÍA REDOX DEPENDIENTE DE LA COENZIMA A". Bioquímica . 46 (11): 3234–3245. doi :10.1021/bi062299p. ISSN  0006-2960. PMC 2613803 . PMID  17323930. 
  3. ^ ab SV Sharma; VK Jothivasan; GL Newton; H. Upton; JI Wakabayashi; MG Kane; AA Roberts; M. Rawat; JJ La Clair y CJ Hamilton. (julio de 2011). "Síntesis química y quimioenzimática de bacillitiol: un tiol único de bajo peso molecular entre las bacterias grampositivas de bajo G + C". Angew. Chem. Int. Ed . 50 (31): 7101–7104. doi :10.1002/anie.201100196. PMID  21751306.
  4. ^ Lee, W.; Soonsanga, S.; Helmann, D. (mayo de 2007). "Un interruptor de tiolato complejo regula el sensor de peróxido orgánico OhrR de Bacillus subtilis". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 104 (21): 8743–8748. Bibcode :2007PNAS..104.8743L. doi : 10.1073/pnas.0702081104 . ISSN  0027-8424. PMC 1885573 . PMID  17502599. 
  5. ^ abc Gaballa A, Newton GL, Antelmann H, et al. (abril de 2010). "Biosíntesis y funciones del bacillitiol, un importante tiol de bajo peso molecular en Bacilli". Proc. Natl. Sci. USA . 107 (14): 6482–6. Bibcode :2010PNAS..107.6482G. doi : 10.1073/pnas.1000928107 . PMC 2851989 . PMID  20308541. 
  6. ^ AA Roberts; SV Sharma; AW Strankman; SR Duran; M. Rawat y CJ Hamilton. (Julio de 2013). "Estudios mecanísticos de FosB: una bacillitiol-S-transferasa dependiente de metales divalentes que media la resistencia a la fosfomicina en Staphylococcus aureus". Biochem. J. 451 ( 1): 69–79. doi :10.1042/BJ20121541. PMC 3960972. PMID  23256780 . 
  7. ^ AJ VanDuienen; KR Winchell y PD Cook (20 de enero de 2015). "Estructura cristalográfica de rayos X de BshC, una enzima única involucrada en la biosíntesis de bacillitiol". Bioquímica . 541 (2): 100–103. doi :10.1021/bi501394q. PMC 4303302 . PMID  25496067.