Hispanopedia WikiLos lantibióticos son una clase de antibióticos peptídicos policíclicos que contienen los aminoácidos tioéter característicos lantionina o metilantionina , así como los aminoácidos insaturados dehidroalanina y ácido 2-aminoisobutírico . Pertenecen a péptidos sintetizados ribosomalmente y modificados postraduccionalmente .
La lantionina está compuesta por dos residuos de alanina que están unidos entrecruzadamente en sus átomos de carbono β mediante un enlace tioéter (monosulfuro).
Los lantibióticos son producidos por un gran número de bacterias Gram positivas, como Streptococcus y Streptomyces, para atacar a otras bacterias Gram positivas; por ello, se consideran bacteriocinas . Las bacteriocinas se clasifican según su grado de modificación postraduccional . Los lantibióticos pertenecen a una clase de bacteriocinas con mayor grado de modificación, también llamadas bacteriocinas de Clase I. (Las bacteriocinas cuya única modificación peptídica son los enlaces disulfuro son bacteriocinas de Clase II ).
Los lantibióticos son objeto de numerosos estudios debido al uso comercial de estas bacterias en la industria alimentaria para la elaboración de productos lácteos como el queso .
La nisina y la epidermina pertenecen a una familia de lantibióticos que se unen al lípido II , un componente lipídico precursor de la pared celular de las bacterias diana, e interrumpen su producción. La familia de lantibióticos duramicina se une a la fosfoetanolamina en las membranas de sus células diana y parece alterar diversas funciones fisiológicas.
Historia
El nombre lantibióticos se introdujo en 1988 como abreviatura de "antibióticos peptídicos que contienen lantionina". [ 1 ] Las primeras estructuras de estos agentes antimicrobianos fueron producidas por el trabajo pionero de Gross y Morell a finales de la década de 1960 y principios de la de 1970, marcando así la introducción formal de los lantibióticos. Desde entonces, lantibióticos como la nisina se han utilizado con éxito para la conservación de alimentos y aún no han encontrado una resistencia bacteriana significativa . Estas características de los lantibióticos han llevado a una investigación más detallada sobre sus estructuras y vías biosintéticas .
Clasificación
- Los lantibióticos de tipo A son moléculas largas y flexibles, por ejemplo, nisina , bisina, subtilina , epidermina , galidermina [ 2 ]. El subgrupo AI incluye la mutacina II; el subgrupo AII incluye la mutacina I y III.
- Los lantibióticos de tipo B son globulares, por ejemplo, mersacidina . [ 3 ] [ 4 ] actagardina , duramicina y cinamicina . [ 5 ]
Algunos contienen 2 péptidos, por ejemplo la haloduracina . [ 6 ]
Ejemplos
(La sublancina podría ser un glicopéptido unido por enlace S ). [ 8 ]
Biosíntesis
Se sintetizan con una secuencia polipeptídica líder que se elimina únicamente durante el transporte de la molécula fuera de la célula sintetizadora. Son sintetizados por ribosomas , lo que los distingue de la mayoría de los antibióticos naturales. [ 9 ] Existen cuatro enzimas conocidas (lantipéptido sintetasas) responsables de la producción de anillos de lantionina. [ 10 ] [ 11 ]
Mecanismo de acción
Los lantibióticos muestran una especificidad sustancial por algunos componentes (p. ej., lípido II ) de las membranas celulares bacterianas , especialmente de las bacterias Gram positivas. Los lantibióticos de tipo A matan rápidamente mediante la formación de poros, mientras que los de tipo B inhiben la biosíntesis de peptidoglicano. [ 12 ] Son activos en concentraciones muy bajas. [ 13 ]
Solicitud
Conservación de alimentos
Los lantibióticos son producidos por bacterias Gram positivas y muestran una fuerte acción antimicrobiana contra una amplia gama de otras bacterias Gram positivas. [ 14 ] Por ello, se han convertido en candidatos atractivos para su uso en la conservación de alimentos (al inhibir los patógenos que causan su deterioro) y en la industria farmacéutica (para prevenir o combatir infecciones en humanos o animales). [ 14 ]
antibiótico clínico
Un tipo conocido como lantibiótico B NVB302 entró en ensayos clínicos de fase 1 en 2011 para su uso contra Clostridioides difficile , [ 15 ] y reportó buenos resultados en 2012. [ 16 ]
Bases de datos
BACTIBASE es una base de datos de acceso abierto para bacteriocinas, incluidos los lantibióticos. [ 17 ] [ 18 ] LANTIBASE es un recurso específico para lantibióticos. [ 19 ]
Referencias
- ↑ Chatterjee C, Paul M, Xie L, van der Donk WA (febrero de 2005). "Biosíntesis y modo de acción de los lantibióticos". Chem. Rev. 105 ( 2): 633–84 . doi : 10.1021/cr030105v . PMID 15700960 .
- ^ Kellner R, Jung G, Hörner T, Zähner H, Schnell N, Entian KD, Götz F (octubre de 1988) . "Gallidermina: un nuevo antibiótico polipéptido que contiene lantionina". euros. J. Bioquímica . 177 (1): 53– 9. doi : 10.1111/j.1432-1033.1988.tb14344.x . PMID 3181159 .
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Lecturas adicionales
- Jack R, Bierbaum G, Heidrich C, Sahl HG (septiembre de 1995). "La genética de la biosíntesis de lantibióticos". BioEssays . 17 ( 9): 793– 802. doi : 10.1002/bies.950170909 . PMID 8763832. S2CID 32393523 .
- Sahl HG, Jack RW, Bierbaum G (junio de 1995). "Biosíntesis y actividades biológicas de lantibióticos con modificaciones postraduccionales únicas" . Eur. J. Biochem . 230 (3): 827– 53. doi : 10.1111/j.1432-1033.1995.0827g.x . PMID 7601145 .
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- Smith JL (2002). Caracterización estructural y funcional del lantibiótico mutacina (PDF) (Ph.D.). Universidad de Florida.
Enlaces externos
- Lantibase , una base de datos de lantibióticos
- "Lista completa de lantibióticos" . Base de datos BACTIBASE .
- Lantibióticos
- Proteínas de membrana periféricas
