Viomisin

Viomycin adalah anggota keluarga tuberaktinomisin, sekelompok antibiotik peptida nonribosomal yang menunjukkan aktivitas antituberkulosis. Keluarga tuberaktinomisin adalah komponen penting dalam "koktail" obat yang saat ini digunakan untuk melawan infeksi Mycobacterium tuberculosis. Viomisin adalah anggota pertama tuberaktinomisin yang diisolasi dan diidentifikasi, dan digunakan untuk mengobati TB hingga digantikan oleh senyawa yang kurang beracun tetapi secara struktural terkait, yakni kapreomisin. Tuberaktinomisin menargetkan ribosom bakteri, mengikat RNA dan mengganggu sintesis protein bakteri dan bentuk penyambungan RNA tertentu. Viomisin diproduksi oleh Streptomyces puniceus.
Biosintesis
Gugus gen untuk viomisin telah diurutkan dari galur Streptomyces sp. ATCC 11861, Streptomyces vinaceus, dan dari Streptomyces lividans 1326. Gugus gen ini terdiri dari kode pentapeptida siklik sentral yang disusun dari sintetase peptida nonribosomal (NRPS). NRPS mengandung 4 protein: VioA, VioF, VioI, dan VioG. Protein-protein ini mengembun dan mensikliskan dua molekul L-2,3-diaminopropionat (L-Dap), dua molekul L-serin (L-Ser), dan satu molekul (2S,3R)-kapreomisidin (L-Cam). Setelah mensikliskan ini, VioJ mengkatalisis desaturasi α,β dari struktur awal ini. Diusulkan bahwa gugus gen viomisin mencakup 36,3 kb DNA yang berdekatan, yang mengkode 20 kerangka baca terbuka (ORF), yang terlibat dalam biosintesis, regulasi, dan aktivasi viomisin pada akhirnya. Selain ORF ini, struktur tersebut mengandung gen resistensi vph. Berikut ini adalah ringkasan ORF dan fungsinya. 
VioA: NRPS (A-PCP-C-A-PCP-C)
VioH: Tioesterase tipe II
VioO: Aktivasi NRPS (A-PCP)-β-lisin
VioB: Sintase 2,3-diaminopropionat
VioI: NRPS (PCP-C)
VioP: Lisin 2,3-aminomutase
VioC: Hidroksilase L-Arg
VIoJ: 2,3-diaminopropionil α,β-desaturase
vph: Viomisin fosfotransferase
VioD: Sintase kapreomisidin
VioK: Ornitin siklodeaminase
VioQ: Hidroksilase kapreomisidin
VioE: Permease
VioL: Karbamoiltransferase
VioR: Pengatur transkripsi
VioF: NRPS (A-PCP-C)
VIoM: NRPS (C)-β-lisin transferase
VIoS: Viomisin-fosfat fosfatase
VioG: NRPS (A-PCP-C/)
VioN: Homolog MbtH
VioT: Pengatur transkripsi
Sintesis "tulang punggung"
Berikut ini adalah biosintesis viomisin yang diusulkan menggunakan sintesis peptida yang dikatalisis NRPS. Ada lima modul untuk biosintesis pentapeptida siklik, termasuk satu yang tidak memiliki domain adenilasi (A). Oleh karena itu, diusulkan agar salah satu domain A lainnya berfungsi dua kali. Selain itu, subunit NRPS tidak diduga berfungsi dalam urutan susunan gennya, karakteristik biosintesis viomisin yang tidak seperti sintesis peptida yang dikatalisis NRPS pada umumnya. Komponen NRPS berfungsi dalam urutan VioA→VioI→VioF→VioG untuk memperhitungkan penggabungan β-ureidoalanina (β-Uda). Domain A pertama VioA menciptakan perantara L-Dap-PCP pada domain PCP pertama. Sementara itu, domain A kedua VioA memuat L-Ser ke domain PCP kedua, serta PCP VioI. Aktivasi β-Uda terjadi melalui VioF, dan VioG menggabungkan L-Cam. 

Pasca modifikasi
Setelah desaturasi α,β melalui VioJ, terjadi tiga modifikasi pada struktur siklik awal. Hidroksilasi C-6 dalam struktur terjadi melalui VioQ, asilasi N dari gugus α-amino menggunakan β-lisin, VioO dan VioM, serta karbamoilasi gugus β-amino; menghasilkan β-ureidoalanin (β-Uda) oleh homolog karbamoiltransferase VioL.

 Referensi 

Kategori:Antibiotik polipeptida
Kategori:Peptida siklik
Kategori:Pentapeptida