ツヴィッターマイシンA

ツヴィッターマイシンA
名前
	体系的なIUPAC名 (2 S ,3 R ,4 R ,5 R ,7 R ,8 S )-4,8-ジアミノ- N -[(2 S )-1-アミノ-3-(カルバモイルアミノ)-1-オキソプロパン-2-イル]-2,3,5,7,9-ペンタヒドロキシノナンアミド
識別子
CAS番号	155547-95-8 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:80056;
チェムBL	番号: ;
ケムスパイダー	24669086 ;
ケッグ	C15726;
パブケム CID	44474866;
ユニ	Ｊ５ＫＭＬ２ＸＧＣ６ ;
	InChI InChI=1S/C13H28N6O8/c14-4(3-20)6(21)1-7(22)8(15)9(23)10(24)12(26)19-5(11(16)25) 2-18-13(17) )27/h4-10,20-24H,1-3,14-15H2,(H2,16,25)(H,19,26)(H3,17,18,27)/t4-,5-,6 +、7+、8+、9+、10-/m0/s1 キー: FYIPKJHNWFVEIR-VTAUKWRXSA-N ; InChI=1/C13H28N6O8/c14-4(3-20)6(21)1-7(22)8(15)9(23)10(24)12(26)19-5(11(16)25) 2-18-13(17) 27/h4-10,20-24H,1-3,14-15H2,(H2,16,25)(H,19,26)(H3,17,18,27)/t4-,5-,6+ 、7+、8+、9+、10-/m0/s1 キー: FYIPKJHNWFVEIR-VTAUKWRXBI;
	笑顔 C([C@H]([C@H](CO)N)O)[C@H]([C@H]([C@H]([C@@H](C(=O) N[C@@H](CNC(=O)N)C(=O)N)O)O)N)O;
プロパティ
化学式	Ｃ13Ｈ28Ｎ6Ｏ8
モル質量	396.396820
	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

ツヴィッターマイシンAは、バチルス・セレウスUW85という細菌から同定された抗生物質です。^{[1]ツヴィッターマイシンAは、特定のグラム陽性およびグラム陰性の}原核微生物に対する広範囲の活性により植物病を抑制する可能性があるため、農業産業にとって興味深い分子です。この分子は、抗生物質の新しい構造クラスを表し、ポリケチドと非リボソームペプチドの生合成経路間のクロスオーバーを示唆するため、代謝の観点からも興味深いものです。ツヴィッターマイシンAは直鎖アミノポリオールです。^[2]

生合成

ツヴィッターマイシンAの生合成は、ポリケチドと非リボソームペプチドの合成経路のハイブリッドです。おそらく、すべての合成酵素は、I型脂肪酸合成酵素のように、1つのメガ合成酵素上に位置しています。変異体研究に基づいて、ツヴィッターマイシン生産に関与する生合成クラスターが特定され、その経路が提案されています。ツヴィッターマイシンAの生産を担う遺伝子は、9つのORFと、ツヴィッターマイシンAを不活性化するアシル化酵素をコードする遺伝子である自己耐性遺伝子zmaRを含む16kbのクラスター上に位置しています。^[3]ツヴィッターマイシンA生産に使用されるハイブリッド合成酵素は、ヒドロキシマロニルACP、アミノマロニルACP、 2,3-ジアミノプロピオネートなどの修飾された延長ユニットを利用します。そのため、生合成クラスターの遺伝子の多くは、ハイブリッド合成酵素で使用されるこれらの延長ユニットの合成を担う酵素をコードしています。たとえば、orf5 は、L-セリンを 2,3-ジアミノプロピオネートに変換する PLP 媒介アミノ化を担う酵素である ZWA5A をコードしています。また、orf5、orf7、orf4、および orf6 はアミノマロニル ACP の生合成に関与し、orf3、orf2、および orf1 はヒドロキシマロニル ACP を合成することが示されています。^[4]

ツヴィッターマイシン A 生合成クラスターの遺伝子構成。

バックボーンの組み立てを担う 7 つのコンポーネントからなるハイブリッド合成酵素をコードする遺伝子は、おそらく最も大きな遺伝子 orf8 に位置している。組み立ては、セリン残基の活性化から始まる。これは、非リボソームペプチド合成酵素を介してアミノ酸をペプチドキャリアタンパク質につなぐことによって行われる。続いて、ケト合成酵素によってアシルキャリアタンパク質に共有結合した活性化マロニル単位の伸長が起こり、5 つの炭素単位が得られる。次の 2 つの伸長ステップは、2 番目と 3 番目のケト合成酵素からのアミノマロニル単位とヒドロキシマロニル単位を使用して、同様の方法で進行する。最後に、2 番目の非リボソームペプチド合成酵素によって 2,3-ジアミノプロピオネートと運搬分子が縮合して、ツヴィッターマイシン A バックボーンが生成される。アミドトランスフェラーゼ酵素を介したアンモニアの攻撃により、キャリアタンパク質が放出される。最後のステップでは、放出された分子をカルバモール化して最終生成物を生成するカルボミルトランスフェラーゼ酵素が関与する。^[5]

脚注

^ ハイイン、ヘ（1994年4月）「バチルスセレウス由来の抗真菌および植物保護剤、ツヴィッターマイシンA」、テトラヘドロンレター35（16）2499-2502 doi=10.1016/S0040-4039（00）77154-1
^ Rogers EW、Molinski TF (2007 年 2 月)。「ジアステレオマージアミノヘプタネテトラオールの不斉合成。(+)-zwittermicin a の構成に関する提案」。Org . Lett . 9 (3): 437–40. doi :10.1021/ol062804a. PMC 2729442. PMID 17249781 。
^ Stohl EA、Milner JL、Handelsman J (1999年9月)。「Zwittermicin A生合成クラスター」。遺伝子。237 (2):403–11。doi : 10.1016 /S0378-1119(99)00315-7。PMID 10521664 。
^ Zhao C, Luo Y, Song C, et al. (2007 年 4 月). 「Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki 株 YBT-1520 からの 3 つの Zwittermicin A 生合成関連遺伝子の同定」. Arch. Microbiol . 187 (4): 313–9. doi :10.1007/s00203-006-0196-3. PMID 17225146. S2CID 24773281.
^ Emmert EA、Klimowicz AK、Thomas MG、Handelsman J (2004 年 1 月)。「Bacillus cereus による zwittermicin a 産生の遺伝学」。Appl . Environ. Microbiol . 70 (1): 104–13. doi :10.1128/AEM.70.1.104-113.2004. PMC 321298. PMID 14711631 。

[Zwittermicin-1] ハイイン、ヘ（1994年4月）「バチルスセレウス由来の抗真菌および植物保護剤、ツヴィッターマイシンA」、テトラヘドロンレター35（16）2499-2502 doi=10.1016/S0040-4039（00）77154-1

[Synthesis-2] Rogers EW、Molinski TF (2007 年 2 月)。「ジアステレオマージアミノヘプタネテトラオールの不斉合成。(+)-zwittermicin a の構成に関する提案」。Org . Lett . 9 (3): 437–40. doi :10.1021/ol062804a. PMC 2729442. PMID 17249781 。

[Cluster-3] ^ Stohl EA、Milner JL、Handelsman J (1999年9月)。「Zwittermicin A生合成クラスター」。遺伝子。237 (2):403–11。doi : 10.1016 /S0378-1119(99)00315-7。PMID 10521664 。

[Related_Genes-4] Zhao C, Luo Y, Song C, et al. (2007 年 4 月). 「Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki 株 YBT-1520 からの 3 つの Zwittermicin A 生合成関連遺伝子の同定」. Arch. Microbiol . 187 (4): 313–9. doi :10.1007/s00203-006-0196-3. PMID 17225146. S2CID 24773281.

[Genetics-5] Emmert EA、Klimowicz AK、Thomas MG、Handelsman J (2004 年 1 月)。「Bacillus cereus による zwittermicin a 産生の遺伝学」。Appl . Environ. Microbiol . 70 (1): 104–13. doi :10.1128/AEM.70.1.104-113.2004. PMC 321298. PMID 14711631 。