Gramycydyna - Gramicidin
 Gramicidin A dimer head-to-head
| |
| Identyfikatory | |
|---|---|
| Symbol | Nie dotyczy |
| TCDB | 1.D.1 |
| Nadrodzina OPM | 65 |
| Białko OPM | 1grm |
 Struktura gramicydyny A, B i C (kliknij, aby powiększyć)
| |
| Dane kliniczne | |
|---|---|
| Kod ATC | |
| Identyfikatory | |
| Numer CAS | |
| Identyfikator klienta PubChem | |
| DrugBank | |
| ChemSpider | |
| UNII | |
| KEGG | |
| CHEMBL | |
| Karta informacyjna ECHA |
100.014.355 
|
| Dane chemiczne i fizyczne | |
| Formuła | C 99 H 140 N 20 O 17 |
| Masa cząsteczkowa | 1 882 0,332 g • mola -1 |
| Model 3D ( JSmol ) | |
| Temperatura topnienia | 229 do 230 °C (444 do 446 °F) |
| Rozpuszczalność w wodzie | 0,006 mg/l |
| |
| |
  (co to jest?) (zweryfikuj)
| |
Gramycydyna , zwana również gramicydyną D , jest mieszanką antybiotyków jonoforowych , gramicydyny A , B i C , które stanowią odpowiednio około 80%, 5% i 15% mieszanki. Każda ma 2 izoformy , więc mieszanka zawiera 6 różnych rodzajów cząsteczek gramicydyny. Mogą być pozyskiwane z bakterii glebowych Brevibacillus brevis . Gramycydyny to liniowe peptydy zawierające 15 aminokwasów . Jest to w przeciwieństwie do niepowiązanej gramicydyny S , która jest cyklicznym peptydem.
Zastosowania medyczne
Gramycydyny działają jako antybiotyki przeciwko bakteriom Gram-dodatnim, takim jak Bacillus subtilis i Staphylococcus aureus , ale nie działają dobrze na bakterie Gram-ujemne, takie jak E. coli .
Gramycydyny stosuje się w pastylkach do ssania na ból gardła oraz w lekach do stosowania miejscowego w leczeniu zakażonych ran. Gramycydyny są często mieszane z innymi antybiotykami, takimi jak tyrocydyna i antyseptyki . Gramycydyny są również stosowane w kroplach do oczu w bakteryjnych infekcjach oczu. W kroplach często miesza się je z innymi antybiotykami, takimi jak polimyksyna B lub neomycyna . Wielokrotne antybiotyki zwiększają skuteczność przeciwko różnym szczepom bakterii. Takie krople do oczu stosuje się również w leczeniu infekcji oczu zwierząt, takich jak konie.
Historia
W 1939 roku René Dubos wyizolował substancję tyrotrycynę . Później okazało się, że jest to mieszanka gramicydyny i tyrocydyny . Były to pierwsze antybiotyki produkowane komercyjnie. Litera „D” w gramicydynie D jest skrótem od „Dubos” i została wymyślona, aby odróżnić mieszankę od gramicydyny S .
W 1964 roku sekwencję gramicydyny A określili Reinhard Sarges i Bernhad Witkop.
W 1971 roku DW Urry zaproponował dimeryczną strukturę „head-to-head” gramicydyn.
W 1993 roku określono strukturę dimeru head-to-head gramicydyny w micelach i dwuwarstwach lipidowych metodą NMR w roztworze i w fazie stałej .
Struktura i chemia
Gramycydyny A, B i C są peptydami nierybosomowymi , a więc nie mają genów . Składają się z 15 L- i D-aminokwasów. Ich sekwencja aminokwasowa to:
- formyl -L- X -Gly-L-Ala-D-Leu-L-Ala-D-Val-L-Val-D-Val-L-Trp-D-Leu-L- Y -D-Leu-L- Trp-D-Leu-L-Trp- etanoloamina
Y oznacza L- tryptofan w gramicydynie A, L- fenyloalaninę w B i L- tyrozynę w C. X określa izoformę . X to L- walina lub L- izoleucyna – w naturalnych mieszankach gramicydyn A, B i C około 5% wszystkich gramicydyn to izoformy izoleucyny.
Gramycydyny tworzą helisy. Naprzemienny wzór D- i L-aminokwasów jest ważny dla tworzenia tych struktur. Helisy występują najczęściej jako dimery head-to-head . 2 gramicydyny mogą również tworzyć antyrównoległe lub równoległe podwójne helisy, zwłaszcza w rozpuszczalnikach organicznych. Dimery są wystarczająco długie, aby objąć dwuwarstwy lipidowe w komórce, a zatem działają jako jonofory typu kanałów jonowych .
Mieszanina gramicydyny jest krystalicznym ciałem stałym. Jego rozpuszczalność w wodzie jest minimalna, 6 mg/l i może tworzyć zawiesiny koloidalne . Jest rozpuszczalny w małych alkoholach , kwasie octowym , pirydynie , słabo rozpuszczalny w acetonie , dioksanie , praktycznie nierozpuszczalny w eterze dietylowym i węglowodorach .
Efekt farmakologiczny
Gramycydyny są jonoforami . Ich dimery tworzą podobne do kanałów jonowych pory w błonach komórkowych i organellach komórkowych bakterii i komórek zwierzęcych. Nieorganiczne jednowartościowe jony , takie jak potas (K + ) i sód (Na + ), mogą swobodnie przemieszczać się przez te pory poprzez dyfuzję . Niszczy to istotne różnice w stężeniu jonów, tj. gradienty jonów między błonami, zabijając w ten sposób komórkę poprzez różne efekty. Na przykład wyciek jonów w mitochondriach zatrzymuje mitochondrialną produkcję ATP w komórkach z mitochondriami.
Gramycydyny mogą być stosowane jako miejscowe antybiotyki w małych dawkach, nawet jeśli są potencjalnie śmiertelne dla komórek ludzkich. Bakterie umierają przy niższych stężeniach gramicydyny niż komórki ludzkie. Gramycydyny nie są stosowane wewnętrznie, ponieważ ich znaczne spożycie może powodować hemolizę i być toksyczne między innymi dla wątroby, nerek, opon mózgowych i układu węchowego .