ブラストサイジンS

ブラストサイジンS
名前
	推奨されるIUPAC名 (2 S ,3 S ,6 R )-3-{(3 S )-3-アミノ-5-[カルバムイミドイル(メチル)アミノ]ペンタナミド}-6-(4-アミノ-2-オキソピリミジン-1(2 H )-イル)-3,6-ジヒドロ-2 H -ピラン-2-カルボン酸
識別子
CAS番号	2079-00-7 ; 3513-03-9（塩酸塩） ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:15353 ;
チェムBL	番号: ;
ケムスパイダー	148673 ;
ECHA 情報カード	100.109.057
ケッグ	C02010 ;
パブケム CID	258;
ユニ	83U64J9U23 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ００５８０１５;
	InChI InChI=1S/C17H26N8O5/c1-24(16(20)21)6-4-9(18)8-12(26)22-10-2-3-13(30-14(10)15(27) 28)25-7-5-11(19)23-17(2) 5)29/h2-3,5,7,9-10,13-14H,4,6,8,18H2,1H3,(H3,20,21)(H,22,26)(H,27,28 )(H2,19,23,29)/t9-,10-,13+,14-/m0/s1 キー: CXNPLSGKWMLZPZ-ZNIXKSQXSA-N ; InChI=1/C17H26N8O5/c1-24(16(20)21)6-4-9(18)8-12(26)22-10-2-3-13(30-14(10)15(27) 28)25-7-5-11(19)23-17(25) )29/h2-3,5,7,9-10,13-14H,4,6,8,18H2,1H3,(H3,20,21)(H,22,26)(H,27,28) (H2,19,23,29)/t9-,10-,13+,14-/m0/s1 キー: CXNPLSGKWMLZPZ-ZNIXKSQXBS;
	笑顔 O=C1\N=C(\N)/C=C\N1[C@@H]\2O[C@H](C(=O)O)[C@H](/C=C/2)NC(=O)C[C@@H](N)CCN(C(=[N@H])N)C;
プロパティ
化学式	Ｃ１７Ｈ２６Ｎ８Ｏ５
モル質量	422.44グラム/モル
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

ブラストサイジンSは、細胞培養における細胞の選択のための生物学研究で使用される抗生物質です。対象の細胞は、ブラストサイジン耐性遺伝子BSDまたはbsrを発現することができ、その後、抗生物質による治療に耐えることができます。ブラストサイジンSは、ヌクレオシドシチジンに似たヌクレオシド類似体抗生物質です。ブラストサイジンは、タンパク質の翻訳を阻害することにより、ヒト細胞、真菌、細菌に対して作用します。これは、1950年代にイネいもち病菌に対する抗生物質を探していた日本の研究者によって最初に記述されました。

化学

ヌクレオシド類似体であるブラストサイジンSは、ヌクレオシドシチジンに似ています。化学構造は、グルクロン酸由来の環に結合したシトシン分子で構成され、さらにペプチドN-メチルβ-アルギニンに結合しています。^[1]

用途

ブラストサイジンSは、遺伝子操作された細胞の選択と維持のために細胞培養で広く使用されています。目的の細胞はブラストサイジンS耐性遺伝子BSDまたはbsrを発現し、培養培地にブラストサイジンSを添加しても生き残ることができます。^[2]ブラストサイジンSは通常、培養する細胞の種類に応じて、培地1ミリリットルあたり2〜300マイクログラムで使用されます。 ^[2]

作用機序

ブラストサイジンは真核細胞と原核細胞の両方の成長を阻害します。リボソームによる翻訳の終結段階とペプチド結合形成（程度は低いものの）を阻害することで作用します。つまり、細胞はmRNAの翻訳を通じて新しいタンパク質を生成できなくなります。ブラストサイジンはピューロマイシンと競合し、非常に類似した結合部位を示唆しています。^[3]

生合成

ブラストサイジンS生合成の最初のステップは、UDP-グルクロン酸とシトシンを結合させてシトシルグルクロン酸（CGA）を形成することです。製品名から、この結合を行う酵素はCGA合成酵素と呼ばれます。^[1]

ブラストサイジンS生産菌ストレプトマイセス・グリセオクロモゲネスからのコスミドクローニング実験と、それに続くストレプトマイセス・リビダンスにおけるブラストサイジンS生産の異種再構成による推定生合成遺伝子クラスターの評価により、19個の遺伝子を含む20Kbpの遺伝子クラスターと、最終的なロイシルブラストサイジンS（LBS）中間体に作用する遺伝子クラスター外のペプチダーゼが、ブラストサイジンS生合成の再構成に十分であることが示された。^[3]

耐性遺伝子

ブラストサイジンSに対する耐性は、2つのデアミナーゼのいずれかによって付与されます。BSDはもともとAspergillus terreusから分離され、bsrはBacillus cereusから分離されました。どちらのデアミナーゼもブラストサイジンSを直接修飾し、シトシン環のアミンをヒドロキシル基に置き換えて、不活性なデアミノヒドロキシブラストサイジンSを生成します。^[2]^[4]

bsr と BSD は最も一般的に使用される耐性遺伝子です。これらの遺伝子から生成されるタンパク質により、それらの遺伝子を持つ細胞はブラストサイジンの存在下でタンパク質を生成できるようになります。

歴史

1950年代に、日本ではイネいもち病を予防する新しい抗生物質を発見するための薬物スクリーニングプログラムが設計されました。^[5]

参考文献

^ ab Niu G, Tan H (2015年2月). 「ヌクレオシド系抗生物質：生合成、調節、バイオテクノロジー」. Trends Microbiol . 23 (2): 110–9. doi :10.1016/j.tim.2014.10.007. PMID 25468791.
^ abc 「Blasticidin S HClプロトコル」。ThermoFisher Scientific 。 2021年4月22日閲覧。
^ ab Cone, Martha C.; Yin, Xihou; Grochowski, Laura L.; Parker, Morgan R.; Zabriskie, T. Mark (2003-09-04). 「Streptomyces griseochromogenes 由来の Blasticidin S 生合成遺伝子クラスター: 配列分析、構成、および初期特性評価」. ChemBioChem . 4 (9). Wiley: 821–828. doi :10.1002/cbic.200300583. ISSN 1439-4227. PMID 12964155. S2CID 20991778.
^木村正之、山本正之、古市正之、熊坂剛志 、山口郁夫 (2002)。「殺菌剤代謝研究からの予期せぬ贈り物：Aspergillus terreus由来のブラストサイジン S デアミナーゼ (BSD) 」。Progress in Biotechnology。22 : 55–60。doi : 10.1016 / S0921-0423 (02)80043-0。ISBN 9780444507396。
^ 天然物の分離：抗菌剤、抗ウイルス剤、酵素阻害剤の分離方法。Wagman GH、Elsevier RC; p. 191 (1988)。

外部リンク

ストレプトマイセス・グリセオクロモゲネスの分類

[Niu2015-1] Niu G, Tan H (2015年2月). 「ヌクレオシド系抗生物質：生合成、調節、バイオテクノロジー」. Trends Microbiol . 23 (2): 110–9. doi :10.1016/j.tim.2014.10.007. PMID 25468791.

[TF-2] 「Blasticidin S HClプロトコル」。ThermoFisher Scientific 。 2021年4月22日閲覧。

[Cone2003-3] Cone, Martha C.; Yin, Xihou; Grochowski, Laura L.; Parker, Morgan R.; Zabriskie, T. Mark (2003-09-04). 「Streptomyces griseochromogenes 由来の Blasticidin S 生合成遺伝子クラスター: 配列分析、構成、および初期特性評価」. ChemBioChem . 4 (9). Wiley: 821–828. doi :10.1002/cbic.200300583. ISSN 1439-4227. PMID 12964155. S2CID 20991778.

[4] ^木村正之、山本正之、古市正之、熊坂剛志 、山口郁夫 (2002)。「殺菌剤代謝研究からの予期せぬ贈り物：Aspergillus terreus由来のブラストサイジン S デアミナーゼ (BSD) 」。Progress in Biotechnology。22 : 55–60。doi : 10.1016 / S0921-0423 (02)80043-0。ISBN 9780444507396。

[5] 天然物の分離：抗菌剤、抗ウイルス剤、酵素阻害剤の分離方法。Wagman GH、Elsevier RC; p. 191 (1988)。