Nogalamisin

Nogalamisin adalah antibiotik antrasiklin yang diproduksi oleh bakteri tanah Streptomyces nogalater. Bakteri ini memiliki sifat antitumor tetapi juga sangat kardiotoksik. Menogaril analog semisintetik yang kurang kardiotoksik dikembangkan pada 1970-an. Namun saat ini nogalamycin dan menogaril tidak digunakan secara klinis.NOGALAMYCIN. ChemicalBook.com. Accessed November 28, 2012.

<div style="clear:both">

 Biosintesis 
Biosintesis antrasiklin melibatkan pembuatan inti aglikon (oleh sintase polketida tipe II) yang melekat satu atau lebih residu gula. Nogalamycin terdiri dari tiga komponen:

jmpl|Struktur nogalamisin diwarnai berdasarkan komponennya

 nogalamycinone (hitam), inti aglikon
 nogalose (magenta)
 nogalamine (hijau)

Setiap komponen dibangun secara terpisah dan kemudian diikat bersama oleh dua glikosiltransferase.Siitonen, V. et al. Identification of Late-Stage Glycosylation Steps in the Biosynthetic Pathway of the Anthracycline Nogalamycin. ChemBioChem 13, 120–128 (2011). Semua yang terkait dengan biosintesis nogalamycin terletak dalam kelompok gen biosintetik yang sama dari S. nogalater.

 Biosintesis nogalamycinone 

400px|Jalur biosintetik untuk inti aglikon nogalamycin.

Jalur biosintetik menuju inti aglikon nogalamycin telah ditentukan oleh kombinasi analisis bioinformatik dan kloning komponen individu dari jalur biosintetik.Torkkell, S. et al. The entire nogalamycin biosynthetic gene cluster of Streptomyces nogalater: characterization of a 20-kb DNA region and generation of hybrid structures. Mol Gen Genomics 266, 276–288 (2001).Räty, K. et al. Cloning and characterization of Streptomyces galilaeus aclacinomycins polyketide synthase (PKS) cluster. Gene 293, 115–122 (2002).Metsä-Ketelä, M., Palmu, K., Kunnari, T., Ylihonko, K. & Mäntsälä, P. Engineering Anthracycline Biosynthesis toward Angucyclines. Antimicrob. Agents Chemother. 47, 1291–1296 (2003). Rute biosintetiknya mirip dengan aklavinone (inti aglikon dari sebagian besar antrasiklin, termasuk doksorubisin), satu-satunya perbedaan adalah bahwa kelompok asil pertama yang dimasukkan ke dalam PKS adalah asetat bukan propionat. Gen-gen berikut terlibat dalam biosintesis spesies inti nogalamycinone:Sultana, A. Mechanistic insights into the biosynthesis of polyketide antibiotics. (2006).

  snoa1 (ketosintase-α)
 snoa2 (ketosintase-β faktor rantai panjang)
 snoa3 (protein pembawa asil)
 snoaD (ketoreduktase)
 snoaE (aromatase)
 snoaM (siklase)
 snoaB (oksigenase)
 snoaC (metiltransferase)
 snoaL (siklase)
 snoaF (ketoreduktase)

<div style="clear:both">

 Biosintesis nogalamin dan nogalosa 

500px|Jalur biosintetik untuk gugus karbohidrat nogalamycin.

Gula gula yang melekat pada nogalamycinone diproduksi dari glukosa-1-fosfat. Meskipun langkah-langkah dari dTDP-4-keto-6-deoxyglucose belum dikonfirmasi secara in vitro, tetapi tingginya tingkat kesamaan urutan dengan enzim homolog dari organisme lain menunjukkan bahwa mekanisme hasil seperti yang dijelaskan di kanan.K. Kharel, M., Lian, H. & Rohr, J. Characterization of the TDP-d-ravidosamine biosynthetic pathway: one-pot enzymatic synthesis of TDP-d-ravidosamine from thymidine-5-phosphate and glucose-1-phosphate. Organic & Biomolecular Chemistry 9, 1799–1808 (2011). Enzim berikut ini terlibat dalam biosintesis nogalamin dan nogalosa:

 snogJ (dTDP-glukosela sintase)
 snogK (4,6-dehidratase)
 snogF (3,5-epimerase)
 snogH (2,3-dehidratase)
 snogN (tidak diketahui)
 snogI (aminotransferase)
 snogG (ketoreduktase)
 snogC (ketoreduktase)
 snogA (N-metiltransferase)
 snogX (N-metiltransferase)
 snogG2 (C-metiltransferase)

Perhatikan bahwa sementara banyak literatur mengacu pada bagian akhir, karbohidrat dipermetilasi sebagai "nogalose",Duchamp, D. J., Wiley, P. F., Hsiung, V. & Chidester, C. G. Structure, absolute configuration, and chemistry of nogalose. J. Org. Chem. 36, 2670–2673 (1971). tetapi data yang lebih baru menunjukkan bahwa bagian nogalosa pada nogalamycin dimetilasi setelah inti nogalamycinone di glikosilasi.

<div style="clear:both">

 Glikosilasi dan penjahitan Nogalamycinone 
Aspek yang paling penting dari struktur nogalamycin adalah perlekatan ganda nogalamine baik melalui O-glikosilasi dan juga melalui ikatan karbon-karbon pada posisi C2 dari inti nogalamycinone, Enzim-enzim berikut terlibat dalam langkah-langkah penjahitan akhir dari nogalamycin:

 snogE (glikosiltransferase)
 snoaL2 (hidroksilase)
 snogY (O-metiltransferase)
 snogM (putative O-metiltransferase)
 snogL (putative O-metiltransferase)
 snogD (glikosiltransferase)
 snoN/T 

pus|700px|Langkah-langkah akhir yang terlibat dalam biosintesis nogalamycin.

 Referensi 

Kategori:Antrasiklin