Enterobactina
| Enterobactina | |
|---|---|
 | |
| Numele IUPAC | |
| N, N ', N "- ((3S, 7S, 11S) -2,6,10- trioxo-1,5,9-trioxaciclododecan- 3,7,11-triil) tris (2,3-dihidroxibenzamidă) | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | C 30 H 27 N 3 O 15 |
| Masa moleculară ( u ) | 669,55 |
| numar CAS | |
| PubChem | 34231 |
| ZÂMBETE | C1C(C(=O)OCC(C(=O)OCC(C(=O)O1)NC(=O)C2=C(C(=CC=C2)O)O)NC(=O)C3=C(C(=CC=C3)O)O)NC(=O)C4=C(C(=CC=C4)O)O |
| Informații de siguranță | |
| Fraze H | --- |
| Sfaturi P | --- [1] |
Enterobactina (cunoscută și sub numele de enterochelină ) este un siderofor , adică un compus care chelează fierul secretat de unele microorganisme, cu afinitate ridicată, care dobândește fier pentru sistemele biologice. Se găsește în principal la bacteriile gram-negative , de exemplu Escherichia coli și Salmonella typhimurium . [2]
Enterobactina este cel mai puternic siderofor cunoscut până în prezent, capabil să lege ionul feric (Fe 3+ ) cu afinitate mare (K = 10 52 M -1 ). [3] Această valoare este mult mai mare decât chiar și unele chelatoare metalice sintetice, cum ar fi EDTA (Kf , Fe3 + ~ 10 25 M −1 ). Datorită afinității sale ridicate, enterobactina este capabilă să-și exercite acțiunea chelatorie chiar și în medii în care concentrația ionului feric este de fapt destul de scăzută, de exemplu în organismele vii. Enterobactina poate extrage, de asemenea, fierul din aer. Bacteriile patogene, datorită acestui compus, pot prelua fierul din alte organisme vii folosind acest mecanism, chiar dacă concentrația de fier este menținută extrem de scăzută (datorită toxicității intrinseci a fierului liber).
fundal
Enterobactina a fost descoperită de grupul de lucru Gibson și Neilands în 1970 . Studiile inițiale au clarificat structura compusului și relația cu acidul 2,3-dihidroxibenzoic. [4] [5]
Structura și biosinteza
Acidul corismic , un precursor al aminoacizilor aromatici, este transformat în acid 2,3-dihidroxibenzoic (DHB) printr-o serie de enzime , EntA, EntB și EntC. O legătură amidică a acidului 2,3-dihidroxibenzoic la L-serină este apoi catalizată de EntD, EntE, EntF și EntB. Trei molecule DHB-Ser care se formează apoi suferă ciclizare intermoleculară, producând Enterobactin. Deși se pot forma un număr de stereoizomeri (datorită chiralității reziduurilor de serină), numai izomerul Δ-cis este activ din punct de vedere metabolic. [6]
Mecanism
Deficitul de fier din celulele bacteriene declanșează secreția de enterobactină în mediul extracelular, determinând formarea unui complex de coordonare „FeEnt” în care ionul feric este chelat la baza conjugată a enterobactinei. În bacteria Escherichia coli, FepA de pe membrana externă bacteriană permite FeEnt să pătrundă în periplasma bacteriană. FepB, C, D și G participă la transportul FeEnt peste membrana interioară printr-un transportor transmembranar (o proteină ABC ). [7] Datorită afinității de legare extremă a enterobactinei pentru fier, este necesar să clivăm FeEnt cu o feroenterobactin esterază pentru a îndepărta fierul. Acest clivaj produce trei molecule de 2,3-dihidroxibenzoil-L-serină. Reducerea fierului (de la Fe 3+ la Fe 2+ ) are loc concomitent cu acest clivaj, dar o FeEnt reductază bacteriană nu a fost încă identificată, iar mecanismul acestui proces este încă neclar. [8] Potențialul de reducere pentru complexul enterobactinic Fe 3+ / Fe 2+ este dependent de pH și variază de la -0,57 V (față de NHE - electrod de hidrogen standard ) la pH 6 până la -0,79 V la pH 7,4 până la -0,99 la pH valori peste 10,4. [9]
Notă
- ^ Sigma-Aldrich; rev. din 25.03.2013
- ^ Dertz, Emily A., Xu J, Stintzi A, Raymond KN, Sonnhof U, Grafe P, Krumnikl J, Linder M, Schindler L, Makar AB, McMartin KE, Palese M, Tephly TR, Frankle RT, Ardenne M, Reitnauer PG, Flohr H, Breull W, Schmoldt A, Benthe HF, Haberland G, Mizuta K, Tokushige M, Dertz EA, Xu J, Stintzi A, Raymond KN, Transport de fier mediat de bacilibactină în Bacillus Subtilis , în J. Am. Chem . Soc., Voi. 128, nr. 1, 2006, pp. 22-23, DOI : 10.1021 / ja055898c , PMID 16390102 . Adus de 25 ianuarie 2015.
- ^ Carrano, Carl J., Kenneth N. Raymond, Ferric Ion Sequestants Agents. 2. Cinetica și mecanismul de îndepărtare a fierului din transferină de către enterobactină și tricatecholi sintetici , în J. Am. Chem. Soc., Voi. 101, nr. 18, 1979, pp. 5401-5404, DOI : 10.1021 / ja00512a047 .
- ^ O'Brien IG, Cox GB, Gibson F, compuși biologic activi care conțin acid 2,3-dihidroxibenzoic și serină formată din Escherichia coli , în Biochim. Biofizi. Acta , vol. 201, nr. 3, 1970, pp. 453-60, PMID 4908639 .
- ^ Pollack JR, Neilands JB, Enterobactin, un compus de transport al fierului din Salmonella typhimurium , în Biochem. Biofizi. Rez. Comun. , vol. 38, nr. 5, 1970, pp. 989–92, PMID 4908541 .
- ^ Walsh, Christopher T, Jun Liu, Frank Rusnak, Masahiro Sakaitani, Molecular Studies on Enzymes in Chorismate Metabolism and the Enterobactin Biosynthetic Pathway , în Chemical Reviews , vol. 90, n. 7, 1990, pp. 1105-1129, DOI : 10.1021 / cr00105a003 .
- ^ Raymond KN, Dertz EA, Kim SS, Enterobactin: un arhetip pentru transportul microbian al fierului , în Proc. Natl. Acad. Sci. SUA , vol. 100, nr. 7, 2003, pp. 3584-8, DOI : 10.1073 / pnas.0630018100 , PMC 152965 , PMID 12655062 . Adus de 25 ianuarie 2015.
- ^ Ward TR, Lutz A, Parel SP, Ensling J, Gütlich P, Buglyó P, Orvig C, An Iron-based Molecular Redox Switch as a Model for Iron Release from Enterobactin via the Salicylate Binding Mode , in Inorg Chem , vol. 38, nr. 22, 1999, pp. 5007-5017, PMID 11671244 . Adus de 25 ianuarie 2015.
- ^ Lee Chi Woo, Ecker David J, Raymond Kenneth N, Chimie de coordonare a compușilor microbieni pentru transportul fierului. 34. Reducerea dependentă de pH a enterobactinei ferice sondate prin metode electrochimice și implicațiile sale pentru transportul microbian al fierului , în J. Am. Chem. Soc., Voi. 107, nr. 24, 1985, pp. 6920-6923, DOI : 10.1021 / ja00310a030 .
