Изоляты Streptomyces - Streptomyces isolates

Streptomyces изолирует дали большинство антибиотиков для людей, животных и сельскохозяйственных культур, а также ряд основных химиотерапевтических препаратов. Streptomyces самый большой антибиотик -продуцирующий род актинобактерии, производящие химиотерапию, антибактериальные, противогрибковый, противопаразитарные препараты и иммунодепрессанты.[1] Streptomyces изоляты обычно инициируются с помощью антенны гиф формирование из мицелий[2].

Противораковые препараты

Доксорубицин интеркалирующая ДНК.

Streptomyces, дал лекарства доксорубицин (Доксил), даунорубицин (Дауно), и стрептозотоцин (Заносар). Доксорубицин является предшественником валрубицин (Valstar), миоцет, и пирарубицин. Даунорубицин является предшественником идарубицин (Идамицин), эпирубицин (Ellence), и зорубицин.

Streptomyces является первоисточником дактиномицин (Cosmegen), блеомицин (Бленоксан), пингьянмицин (Блеомицин А5), митомицин С (Мутамицин), Ребеккамицин, стауроспорин (предшественник стаупримид и мидостаурин ), неотрамицин, акларубицин, томаймицин, сибиромицин и мазетрамицин.

Производные Стрептомицеты изолировать миграстатин, включая изомиграстатин, дорригоцин A и B и синтетическое производное макрокетон, исследуются на противоопухолевую активность.

Антибиотики

Смотрите также: Антибиотик § Открытие антибиотиков на основе натуральных продуктов

Большинство клинических антибиотиков были обнаружены в «золотой век антибиотиков» (1940–1960-е годы). Актиномицин был первым антибиотиком, выделенным из Streptomyces в 1940 г., затем стрептомицин три года спустя. Антибиотики от Streptomyces изоляты (в том числе различные аминогликозиды ) будет составлять более двух третей всех продаваемых антибиотиков.

Streptomyces-производные антибиотики включают:

Клавулановая кислота (Streptomyces clavuligerus ) используется в сочетании с некоторыми антибиотиками (такими как амоксициллин ) для ослабления устойчивости к бактериям. Новые разрабатываемые противоинфекционные препараты включают: гуадиномины (из Streptomyces sp. К01-0509),[11] ингибиторы система секреции типа III.

Не-Streptomyces актиномицеты, нитчатый грибы, и не нитевидные бактерии, также дали важные антибиотики.

Противогрибковые

Нистатин (Streptomyces noursei ), амфотерицин B (Streptomyces nodosus ), и натамицин (Streptomyces natalensis ) являются противогрибковыми препаратами, изолированными от Streptomyces.

Иммунодепрессанты

Сиролимус (Рапамицин), аскомицин, и такролимус были изолированы от Streptomyces. Пимекролимус является производным аскомицина. Убенимекс происходит от S. olivoreticuli.[12]

Противопаразитарные

Streptomyces avermitilis синтезирует противопаразитарный ивермектин (Стромектол). Другие противопаразитарные препараты Streptomyces включают, оксим милбемицина, моксидектин, и милбемицин.

Биотехнологии

Биосинтез сиролимус
Биосинтез доксорубицина

Традиционно кишечная палочка бактерия выбора для экспрессии эукариотический и рекомбинантный гены. Кишечная палочка хорошо понят и имеет успешный опыт производства инсулин, то артемизинин предшественник артемизиновой кислоты и филграстим (Нейпоген).[13][14] Однако использование Кишечная палочка имеет ограничения, включая неправильную укладку эукариотических белков, проблемы нерастворимости, отложение в телец включения,[15] низкая эффективность секреции, секреция в периплазматическое пространство.

Streptomyces предлагает потенциальные преимущества, включая превосходные механизмы секреции, более высокие выходы, более простой процесс очистки конечного продукта, Streptomyces привлекательная альтернатива Кишечная палочка и Bacillus subtilis.[15]

Streptomyces coelicolor, Streptomyces avermitilis, Streptomyces griseus, и Saccharopolyspora erythraea, способны продуцировать вторичные метаболиты. Streptomyces coelicolor оказался полезным для гетерологичное выражение белков. Такие методы, как «инженерия рибосом», были использованы для достижения 180-кратного повышения урожайности с С. coelicolor.[16]

Другой

StreptomeDB, каталог Streptomyces изолятов, содержит более 2400 соединений, выделенных из более чем 1900 штаммов.[17][18] Streptomyces hygroscopicus и Streptomyces viridochromeogenes производить гербицид биалафос. Расширение Streptomyces просмотры включали эндофиты, экстремофилы, и морской разновидности.

Недавний показ TCM выдержки выявили Streptomyces который производит ряд противотуберкулезных плюрамицины.[19]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Watve MG, Tickoo R, Jog MM, Bhole BD (ноябрь 2001 г.). «Сколько антибиотиков производит род Streptomyces?». Arch. Микробиол. 176 (5): 386–90. Дои:10.1007 / s002030100345. PMID  11702082. S2CID  603765.
  2. ^ Schrey, Silvia D .; и другие. (2012). «Производство грибковых и бактериальных вторичных метаболитов, модулирующих рост, широко распространено среди стрептомицетов, ассоциированных с микоризой». BMC Microbiology. 12 (1): 164. Дои:10.1186/1471-2180-12-164. ЧВК  3487804. PMID  22852578.
  3. ^ Akagawa, H .; Оканиши, М .; Умедзава, Х. (1975). «Плазмида, участвующая в производстве хлорамфеникола в Streptomyces venezuelae: данные генетического картирования». Журнал общей микробиологии. 90 (2): 336–46. Дои:10.1099/00221287-90-2-336. PMID  1194895.
  4. ^ Мяо, В. (2005). «Биосинтез даптомицина в Streptomyces roseosporus: клонирование и анализ кластера генов и пересмотр стереохимии пептидов». Микробиология. 151 (5): 1507–23. Дои:10.1099 / мик. 0.27757-0. PMID  15870461.
  5. ^ Вудьер Р.Д., Шао З., Томас П.М. и др. (Ноябрь 2006 г.). «Гетерологичное производство фосфомицина и идентификация минимального кластера биосинтетических генов». Химия и биология. 13 (11): 1171–82. Дои:10.1016 / j.chembiol.2006.09.007. PMID  17113999.
  6. ^ Пешке, Урсула; Шмидт, Хайке; Чжан, Хуэй-Чжань; Пиперсберг, Вольфганг (1995). «Молекулярная характеристика кластера генов производства линкомицина Streptomyces lincolnensis 78-11». Молекулярная микробиология. 16 (6): 1137–56. Дои:10.1111 / j.1365-2958.1995.tb02338.x. PMID  8577249.
  7. ^ Ховард Т. Далмэдж (март 1953 г.). «Производство неомицина Streptomyces fradiae в синтетической среде». Прикладная микробиология. 1 (2): 103–106. Дои:10.1128 / AEM.1.2.103-106.1953. ЧВК  1056872. PMID  13031516.
  8. ^ Л. Шанкаран и Бертон М. Погелл (1975-12-01). «Биосинтез пуромицина в Streptomyces alboniger: регуляция и свойства O-деметилпуромицин-O-метилтрансферазы». Противомикробные препараты и химиотерапия. 8 (6): 721–32. Дои:10.1128 / AAC.8.6.721. ЧВК  429454. PMID  1211926.
  9. ^ Дистлер, Юрген; Эберт, Андреа; Мансури, Камбиз; Писсовотски, Клаус; Стокманн, Майкл; Пиперсберг, Вольфганг (1987). «Кластер генов для биосинтеза стрептомицина в Streptomyces griseus: нуклеотидная последовательность трех генов и анализ транскрипционной активности». Исследования нуклеиновых кислот. 15 (19): 8041–56. Дои:10.1093 / nar / 15.19.8041. ЧВК  306325. PMID  3118332.
  10. ^ Доктор Марк Нельсон; Роберт А. Гринвальд; Вольфганг Хиллен; Марк Л. Нельсон (2001). Тетрациклины в биологии, химии и медицине. Birkhäuser. С. 8–. ISBN  978-3-7643-6282-9. Получено 17 января 2012.
  11. ^ Холмс, ТС; May, AE; Залета-Ривера, К; Руби, JG; Skewes-Cox, P; Фишбах, Массачусетс; Derisi, JL; Ивацуки, М; Mura, S; Хосла, C (2012). «Молекулярное понимание биосинтеза гуадиномина: ингибитор системы секреции типа III». Журнал Американского химического общества. 134 (42): 17797–806. Дои:10.1021 / ja308622d. ЧВК  3483642. PMID  23030602.
  12. ^ Бовуа, B; Dauzonne, D (январь 2006 г.). «Ингибиторы аминопептидазы-N / CD13 (EC 3.4.11.2): химия, биологические оценки и терапевтические перспективы». Обзоры медицинских исследований. 26 (1): 88–130. Дои:10.1002 / med.20044. ЧВК  7168514. PMID  16216010.
  13. ^ Brawner M, Poste G, Rosenberg M, Westpheling J (1991). "Streptomyces: хозяин для экспрессии гетерологичного гена ". Curr Opin Biotechnol. 2 (5): 674–81. Дои:10.1016/0958-1669(91)90033-2. PMID  1367716.
  14. ^ Пейн Дж., Делакруз Н., Коппелла С. (1990). "Улучшение производства гетерологичного белка из Streptomyces lividans". Appl Microbiol Biotechnol. 33 (4): 395–400. Дои:10.1007 / BF00176653. PMID  1369282. S2CID  19287805.
  15. ^ а б Бинни С., Коссар Дж, Стюарт Д. (1997). «Гетерологичная экспрессия биофармацевтического белка в Streptomyces". Тенденции биотехнологии. 15 (8): 315–20. Дои:10.1016 / S0167-7799 (97) 01062-7. PMID  9263479.
  16. ^ Ван Г, Хосака Т., Очи К. (2008). «Резкое увеличение выработки антибиотиков у Streptomyces coelicolor за счет кумулятивных мутаций устойчивости к лекарствам». Appl Environ Microbiol. 74 (9): 2834–40. Дои:10.1128 / AEM.02800-07. ЧВК  2394871. PMID  18310410.
  17. ^ Лукас X, Зенгер С., Эркслебен А., Грюнинг Б.А., Деринг К., Мош Дж. И др. (2013). «StreptomeDB: источник природных соединений, выделенных из видов Streptomyces». Нуклеиновые кислоты Res. 41 (Выпуск базы данных): D1130–6. Дои:10.1093 / нар / gks1253. ЧВК  3531085. PMID  23193280.
  18. ^ [1]
  19. ^ Лю М., Абдель-Магид В.М., Рен Б., Хе В., Хуанг П., Ли Х и др. (2014). «Endophytic Streptomyces sp. Y3111 из традиционной китайской медицины продуцирует противотуберкулезные плюрамицины». Appl Microbiol Biotechnol. 98 (3): 1077–85. Дои:10.1007 / s00253-013-5335-6. PMID  24190497. S2CID  15866711.

внешняя ссылка