WikiDer > Энтеробактин

Enterobactin
Энтеробактин
Enterobactin.svg
Имена
Название ИЮПАК
N, N ', N' '-((3S,7S,11S) -2,6,10-триоксо-1,5,9-триоксациклододекан-3,7,11-триил) трис (2,3-дигидроксибензамид)
Идентификаторы
3D модель (JSmol)
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
UNII
Свойства
C30ЧАС27N3О15
Молярная масса669,55 г / моль
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверятьY проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Энтеробактин (также известен как энтерохелин) это высокое сродство сидерофор что приобретает утюг для микробных систем. В основном он встречается в Грамотрицательный бактерии, такие как кишечная палочка и Сальмонелла тифимуриум.[1]

Энтеробактин - самый сильный из известных сидерофоров, связывающийся с ионом трехвалентного железа (Fe3+) с близость (К = 1052 M−1).[2] Это значение существенно больше, чем даже у некоторых синтетических металлов. хелаторы, такие как EDTA (Kf, Fe3 + ~ 1025 M−1).[3] Благодаря высокому сродству энтеробактин способен к хелатирующий даже в средах, где концентрация иона трехвалентного железа очень низкая, например, в живых организмах. Энтеробактин может извлекать железо даже из воздуха.[4] Патогенный бактерии могут украсть железо у других живых организмов, используя этот механизм, даже если концентрация железа поддерживается на крайне низком уровне из-за токсичности свободного железа.

Строение и биосинтез

Хорисминовая кислота, ароматический аминокислота предшественник, преобразуется в 2,3-дигидроксибензойная кислота (DHB) серией ферменты, EntA, EntB и EntC. An амид связь DHB с L-серин затем катализируется EntD, EntE, EntF и EntB. Три молекулы образующегося DHB-Ser претерпевают межмолекулярная циклизация, с получением энтеробактина.[5] Хотя ряд стереоизомеры возможны из-за хиральность из остатков серина только Δ-цис изомер метаболически активен.[3] Первая трехмерная структура комплекса металлического энтеробактина была определена как комплекс ванадия (IV).[6] Хотя энтеробактин железа долго ускользал от кристаллизации, его окончательная трехмерная структура была получена с помощью рацемической кристаллографии, в которой кристаллы смеси энтеробактина железа (1: 1) и его зеркальное отображение (энантиоэнтеробактин железа) были выращены и проанализированы с помощью рентгеновской кристаллографии.[7]

Enterobactin Synthesis.png

Механизм

Недостаток железа в бактериальных клетках вызывает секрецию энтеробактина во внеклеточную среду, вызывая образование координационный комплекс "FeEnt«где ион трехвалентного железа хелатирован с основанием конъюгата энтеробактина. кишечная палочка, FepA в бактериальной внешней мембране затем позволяет проникать FeEnt в бактериальную периплазма. FepB, C, D и G все участвуют в транспорте FeEnt через внутреннюю мембрану посредством АТФ-связывающий кассетный транспортер.[5]

Из-за чрезвычайно высокой аффинности энтеробактина связывать железо, необходимо расщеплять FeEnt с помощью ферриэнтеробактин эстераза удалить утюг. Это разложение дает три звена 2,3-дигидроксибензоил-L-серина. Сокращение железа (Fe3+ в Fe2+) происходит в сочетании с этим расщеплением, но не бактериальные бактерии FeEnt. редуктаза фермент был идентифицирован, и механизм этого процесса до сих пор неясен.[8] Потенциал восстановления Fe3+/ Fe2+-Энтеробактиновый комплекс зависит от pH и колеблется от -0,57 В (vs NHE) при pH от 6 до -0,79 В при pH от 7,4 до -0,99 при значениях pH выше 10,4.[9]

История

Энтеробактин был открыт группами Гибсона и Нейландса в 1970 году.[10][11] Эти первоначальные исследования установили структуру и ее связь с 2,3-дигидроксибензойной кислотой.

использованная литература

  1. ^ Дертц Е.А., Сюй Дж., Стинци А., Раймонд К.Н. (январь 2006 г.). «Бациллибактин-опосредованный транспорт железа в Bacillus subtilis». Журнал Американского химического общества. 128 (1): 22–3. Дои:10.1021 / ja055898c. PMID 16390102.
  2. ^ Каррано CJ, Раймонд KN (1979). «Агенты, связывающие ионы железа. 2. Кинетика и механизм удаления железа из трансферрина энтеробактином и синтетическими трикатехолами». Варенье. Chem. Soc. 101 (18): 5401–5404. Дои:10.1021 / ja00512a047.
  3. ^ а б Уолш CT, Лю Дж., Руснак Ф., Сакайтани М (1990). «Молекулярные исследования ферментов в метаболизме хоризматов и пути биосинтеза энтеробактина». Химические обзоры. 90 (7): 1105–1129. Дои:10.1021 / cr00105a003.
  4. ^ «Энтеробактин». CLOUD-CLONE CORP.
  5. ^ а б Раймонд К.Н., Дертц Э.А., Ким С.С. (апрель 2003 г.). «Энтеробактин: архетип микробного транспорта железа». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 100 (7): 3584–8. Дои:10.1073 / pnas.0630018100. ЧВК 152965. PMID 12655062.
  6. ^ Карпишин ТБ, Раймонд К.Н. (1992). «Первая структурная характеристика комплекса металл-энтеробактин: [V (энтеробактин)] 2-». Angewandte Chemie International Edition на английском языке. 31 (4): 466–468. Дои:10.1002 / anie.199204661.
  7. ^ Джонстон Т.К., Нолан Е.М. (октябрь 2017 г.). «Определение молекулярной структуры энтеробактина железа и энантиоэнтеробактина железа с использованием рацемической кристаллографии». Журнал Американского химического общества. 139 (42): 15245–15250. Дои:10.1021 / jacs.7b09375. ЧВК 5748154. PMID 28956921.
  8. ^ Ward TR, Lutz A, Parel SP, Ensling J, Gütlich P, Buglyó P, Orvig C (ноябрь 1999 г.). «Молекулярный переключатель окислительно-восстановительного потенциала на основе железа как модель для высвобождения железа из энтеробактина через режим связывания салицилата». Неорганическая химия. 38 (22): 5007–5017. Дои:10.1021 / ic990225e. PMID 11671244.
  9. ^ Ли CW, Ecker DJ, Раймонд К.Н. (1985). «Координационная химия микробных транспортных соединений железа. 34. pH-зависимое восстановление энтеробактина трехвалентного железа, исследованное электрохимическими методами, и его влияние на микробный транспорт железа». Варенье. Chem. Soc. 107 (24): 6920–6923. Дои:10.1021 / ja00310a030.
  10. ^ Поллак Дж. Р., Нейландс Дж. Б. (март 1970 г.). «Энтеробактин, соединение транспорта железа из Salmonella typhimurium». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 38 (5): 989–92. Дои:10.1016 / 0006-291X (70) 90819-3. PMID 4908541.
  11. ^ О'Брайен И.Г., Кокс Г.Б., Гибсон Ф. (март 1970 г.). «Биологически активные соединения, содержащие 2,3-дигидроксибензойную кислоту и серин, образованные Escherichia coli». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Общие предметы. 201 (3): 453–60. Дои:10.1016/0304-4165(70)90165-0. PMID 4908639.