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| 名前 | |
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| IUPAC名
[(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-ウンデカメチルテトラテトラコンタ-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38,42-ウンデカエニル]リン酸二水素
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| その他の名前
ウンデカプレニルリン酸、3,7,11,15,19,23,27,31,35,39,43-ウンデカメチル-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38,42-テトラテトラコンタウンデカエン-1-オール、リン酸二水素
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| ケッグ |
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パブケム CID
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| プロパティ | |
| C 55 H 91 O 4 P | |
| モル質量 | 847.303 グラムモル−1 |
| 関連化合物 | |
関連化合物
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C55-イソプレニルピロリン酸 |
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。
インフォボックス参照
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ウンデカプレニルリン酸（UP）は、脂質P、バクトプレノール[1]、C55-Pとも呼ばれ、[2]、細胞膜を横切って多糖類を輸送する主な機能を持つ分子であり、グラム陽性細菌の細胞壁の全体的な構造に大きく貢献しています。状況によっては、UPは他の細胞壁多糖類を運ぶためにも使用されますが、UPはペプチドグリカンの指定脂質キャリアです。ペプチドグリカンが細胞膜を横切って輸送される過程で、N-アセチルグルコサミンとN-アセチルムラミン酸は、輸送される前に膜の細胞質側でUPに結合します。[3] UPは、脂質キャリアが使用され、リサイクルされ、ウンデカプレニルリン酸と反応するにつれて、リン酸化と脱リン酸化のサイクルで機能します。このタイプの合成は、構造全体の完全なリサイクルとは対照的に、より単純な分子から複雑な分子が作成されるデノボ合成と呼ばれます。 [3]
UPの合成はグラム陰性菌とグラム陽性菌で異なります。グラム陽性菌ではウンデカプレノールが大量に存在し、これがリン酸化されてUPになります。しかし、グラム陰性菌ではウンデカプレノールが含まれているという兆候はまだありません。ウンデカプレノールがリン酸化される代わりに、グラム陰性菌はウンデカプレニル二リン酸の脱リン酸化を起こし、これが2型ホスファチジン酸ホスファターゼホモログとBacAホモログの両方によって触媒されるようです。 [4]
ウンデカプレニルリン酸は「ユニバーサルグリカン脂質キャリア」としても知られています。UPが阻害されると、ペプチドグリカンの合成が中断され、細胞溶解につながる可能性があります。さらに、UPは多くの細胞プロセスの代謝に関与しており、抗生物質の標的となる可能性があります。また、細菌がグリカンを転座させるためにUPを使用するのは一般的ですが、特定の細菌はウンデカプレニルリン酸をグリカン転座剤として使用しません。[3]
生合成プロセス
ペプチドグリカン合成
UPはペプチドグリカンサブユニットを細胞膜の細胞質面から細胞周縁部または細胞外表面へ輸送することに関与している。[2]
このプロセスでは、UP（脂質Pとも呼ばれる）はUDP -N-アセチルムラミン酸ペンタペプチド（UDP-NAMペンタペプチド）と複合体を形成して脂質Iを形成し、UMPを置換する。そこから、脂質IはN-アセチルグルコサミン（NAG）と複合体を形成して脂質IIを形成する。その後、脂質IIはフリッパーゼによって膜を挟んで細胞膜の外側の葉に反転される。[5] [6]次に、NAG-NAMペンタペプチドサブユニットが成長中のペプチドグリカン鎖に追加され、ウンデカプレニル二リン酸が残る。ウンデカプレニル二リン酸上の余分なリン酸はピロホスファターゼによって切断され、UPは細胞膜の細胞質面にリサイクルされる。[2]
リポ多糖アセンブリにおけるO抗原合成
UP はリポ多糖の O 抗原成分の脂質輸送体としても機能する。糖は細胞膜の細胞質表面にある UP 上で直接 O 抗原サブユニットに組み立てられると考えられている。その後、UP-O 抗原サブユニットは膜の反対側に反転され、そこで同様の UP-O 抗原サブユニットが相互作用して O 抗原サブユニットを繰り返しサブユニット鎖に凝集し、ウンデカプレニル二リン酸が残る。再びウンデカプレニルリン酸はピロホスファターゼによってリサイクルされ、再び細胞質面に反転される。[7]
阻害
UPは細胞壁装置の貴重な輸送体です。とはいえ、UPの適切な機能に必要な成分が阻害され、細胞壁合成の促進が制限されることがあります。その結果、細菌の構造が損なわれ、溶解に対抗する能力が失われます。[2]より大規模なスケールでは、これは細菌感染と戦ったり、細菌感染を予防したりするのに役立ちます。
バシトラシンは、こうした抗生物質の一例です。これは、「切り傷、擦り傷、火傷」に使用される一般的な外用クリームで、「静菌性および殺菌性」を持っています。[8]このプロセスは、UP を再生するために使用される酵素、つまりウンデカプレニル二リン酸を UP に加水分解する膜結合ウンデカプレニルホスファターゼを標的にして阻害することで達成されます。この再生プロセスは、膜を横切る脂質 I と脂質 II の流れを維持するために重要であり、これがないと、細胞壁の合成プロセスが停止します。[2]
女性の不妊症の治療に使用される薬であるクロミフェンは、過去10年間に発見されたもう一つのUP阻害剤です。バシトラシンと同様の細胞壁破壊プロセスを持ち、細胞を溶解させます。 [9] [10]
バシトラシンとクロミフェンは唯一の阻害剤ではありませんが、ピロホスファターゼを阻害することが実験的に証明されており、進化するリストに載っている 2 つです。
参考文献
- ^ TouzÉ, Thierry; Mengin-Lecreulx, Dominique (2008-02-12). Slauch, James M. (編). 「ウンデカプレニルリン酸合成」. EcoSal Plus . 3 (1): ecosalplus.4.7.1.7. doi :10.1128/ecosalplus.4.7.1.7. ISSN 2324-6200. PMID 26443724.
- ^ abcde ホワイト、デイビッド; ドラモンド、ジェームズ; フークア、クレイ (2012)。原核生物の生理学と生化学(第 4 版)。ニューヨーク、ニューヨーク: オックスフォード大学出版局。pp. 319–321。ISBN 978-0-19-539304-0。
- ^ abc Manat, Guillaume; Roure, Sophie; Auger, Rodolphe; Bouhss, Ahmed; Barreteau, Hélène; Mengin-Lecreulx, Dominique; Touzé, Thierry (2014-06-01). 「ウンデカプレニルリン酸の代謝の解明：膜フロンティアにおける細菌細胞壁ユニットキャリア」.微生物薬剤耐性. 20 (3): 199–214. doi :10.1089/mdr.2014.0035. ISSN 1076-6294. PMC 4050452. PMID 24799078 .
- ^ 川上 直樹; 藤崎 真吾 (2018-06-03). 「グラム陰性菌とグラム陽性菌におけるウンデカプレニルリン酸代謝」.バイオサイエンス、バイオテクノロジー、生化学. 82 (6): 940–946. doi : 10.1080/09168451.2017.1401915 . ISSN 0916-8451. PMID 29198165. S2CID 13605619.
- ^ Meeske, Alexander J.; Sham, Lok-To; Kimsey, Harvey; Koo, Byoung-Mo; Gross, Carol A.; Bernhardt, Thomas G.; Rudner, David Z. (2015-05-19). 「MurJ と新規脂質 II フリッパーゼは Bacillus subtilis の細胞壁生合成に必要である」。Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 112 (20): 6437–6442. Bibcode :2015PNAS..112.6437M. doi : 10.1073/pnas.1504967112 . ISSN 1091-6490. PMC 4443310 . PMID 25918422.
- ^ Kuk, Alvin CY; Hao, Aili; Lee, Seok-Yong (2022-06-21). 「脂質フリッパーゼMurJの構造とメカニズム」. Annual Review of Biochemistry . 91 : 705–729. doi :10.1146/annurev-biochem-040320-105145. ISSN 1545-4509. PMC 10108830. PMID 35320686. S2CID 247628850 .
- ^ ホワイト、デイビッド（2012）。原核生物の生理学と生化学。ジェームズ・ドラモンド、クレイ・フークア（第4版）。ニューヨーク：オックスフォード大学出版局。pp. 323–324。ISBN 978-0-19-539304-0. OCLC 752472552.
- ^ グエン、ロザリー;カンナ、ニロウファー R.サファディ、アンソニー・O。 Sun、Yan (2022)、「Bacitracin Topical」、StatPearls 、トレジャーアイランド (フロリダ州): StatPearls Publishing、PMID 30725678、2022-10-06取得
- ^ Lee, Da-Gyum; Hwang, Yoo-Hyun; Park, Eun-Jin; Kim, Jung-Hyun; Ryoo, Sung-Weon (2021-10-13). 「クロミフェンクエン酸塩はMycobacterium abscessusに対して効果的かつ持続的な抗菌活性を示す」. International Journal of Molecular Sciences . 22 (20): 11029. doi : 10.3390/ijms222011029 . ISSN 1422-0067. PMC 8537717. PMID 34681686 .
- ^ Farha, Maya A.; Czarny, Tomasz L.; Myers, Cullen L.; Worrall, Liam J.; French, Shawn; Conrady, Deborah G.; Wang, Yang; Oldfield, Eric; Strynadka, Natalie CJ; Brown, Eric D. (2015 年 9 月). 「細菌細胞壁生合成阻害剤の拮抗作用スクリーニングにより、ウンデカプレニル二リン酸合成酵素の阻害剤が発見される」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 112 (35): 11048–11053. Bibcode :2015PNAS..11211048F. doi : 10.1073/pnas.1511751112 . ISSN 0027-8424. PMC 4568241 . PMID 26283394。