Bacilitiol
| Bacilitiol | ||
|---|---|---|
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| Nombre IUPAC | ||
| ácido (2S)-2-[2-(L-cisteinamido)-2-deoxi-α-D-glucopiranosiloxi]butanodioico | ||
| Fórmula molecular | ? | |
| Identificadores | ||
| ChEBI | CHEBI:61338 | |
| ChemSpider | 24604693 | |
| PubChem | 42614123 | |
| Propiedades físicas | ||
| Densidad | 1629 kg/m³; 1,629 g/cm³ | |
| Masa molar | 398.39 g/mol g/mol | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. | ||
Bacillitiol (BSH o Cys-GlcN-mal) es un compuesto tiol que se encuentra en las especies de Bacillus.[1] Probablemente interviene en el mantenimiento del equilibrio redox celular y desempeña un papel en la resistencia microbiana al antibiótico fosfomicina.
Estructura
Químicamente, es un glucósido formado entre«L-cisteinil-D-glucosamina» y ácido málico. Se aisló e identificó (como su derivado bacillitiol-S-bimano) en 2009 a partir de Staphylococcus aureus y Deinococcus radiodurans, aunque se detectó por primera vez en 2007, como un tiol no identificado en Bacillus anthracis.[2] Desde entonces, se ha sintetizado y caracterizado la forma tiol libre natural del bacillitiol, junto con sus precursores biosintéticos y su disulfuro simétrico.[3]
Papel biológico
El bacillitiol parece participar en la detección de peróxidos por Bacillus,[4] pero también puede sustituir al glutatión, que es el tiol intracelular más común en eucariotas y algunas bacterias. En 2010 se identificaron y caracterizaron algunos de los genes implicados en la biosíntesis del bacillitiol.[5] Las bacterias modificadas por ingeniería para ser deficientes en bacillitiol demostraron una mayor sensibilidad a varios compuestos xenobióticos electrofílicos, incluido el antibiótico fosfomicina, lo que sugiere que en estos organismos el mecanismo de resistencia a la fosfomicina depende de la presencia de bacillitiol. Además, estudios cinéticos han establecido que el baciltiol es un sustrato tiol preferido para la enzima de resistencia a antibióticos FosB.[6]
Biosíntesis
El baciltiol se produce a través de las enzimas BshA, BshB y BshC. La BshA sustituye el grupo UDP de la UDP-N-acetilglucosamina por un grupo L-malilo. A continuación, BshB elimina el grupo acetilo. La L-cisteína se añade a la amina libre resultante, lo que completa la biosíntesis de la molécula. Se supone que el paso de adición de cisteína lo lleva a cabo la enzima BshC basándose en estudios de knockout genético, pero la actividad de BshC no ha habido observaciones. [7]
Referencias
- ↑ Nature Chemical Biology. Springer Science and Business Media LLC. Consultado el 19 de agosto de 2024.
- ↑ Nicely, Nathan I.; Parsonage, Derek; Paige, Carleitta; Newton, Gerald L.; Fahey, Robert C.; Leonardi, Roberta; Jackowski, Suzanne; Mallett, T. Conn et al. (1 de marzo de 2007). «Structure of the Type III Pantothenate Kinase from Bacillus anthracis at 2.0 Å Resolution: Implications for Coenzyme A-Dependent Redox Biology ,». Biochemistry (en inglés) 46 (11): 3234-3245. ISSN 0006-2960. doi:10.1021/bi062299p. Consultado el 19 de agosto de 2024.
- ↑ Sharma, Sunil V.; Jothivasan, Vishnu K.; Newton, Gerald L.; Upton, Heather; Wakabayashi, Judy I.; Kane, Melissa G.; Roberts, Alexandra A.; Rawat, Mamta et al. (25 de julio de 2011). «Chemical and Chemoenzymatic Syntheses of Bacillithiol: A Unique Low‐Molecular‐Weight Thiol amongst Low G + C Gram‐Positive Bacteria». Angewandte Chemie International Edition (en inglés) 50 (31): 7101-7104. ISSN 1433-7851. doi:10.1002/anie.201100196. Consultado el 19 de agosto de 2024.
- ↑ Lee, Jin-Won; Soonsanga, Sumarin; Helmann, John D. (22 de mayo de 2007). «A complex thiolate switch regulates the Bacillus subtilis organic peroxide sensor OhrR». Proceedings of the National Academy of Sciences (en inglés) 104 (21): 8743-8748. ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.0702081104. Consultado el 19 de agosto de 2024.
- ↑ Gaballa, Ahmed; Newton, Gerald L.; Antelmann, Haike; Parsonage, Derek; Upton, Heather; Rawat, Mamta; Claiborne, Al; Fahey, Robert C. et al. (6 de abril de 2010). «Biosynthesis and functions of bacillithiol, a major low-molecular-weight thiol in Bacilli». Proceedings of the National Academy of Sciences (en inglés) 107 (14): 6482-6486. ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.1000928107. Consultado el 19 de agosto de 2024.
- ↑ Roberts, Alexandra A.; Sharma, Sunil V.; Strankman, Andrew W.; Duran, Shayla R.; Rawat, Mamta; Hamilton, Chris J. (1 de abril de 2013). «Mechanistic studies of FosB: a divalent-metal-dependent bacillithiol-S-transferase that mediates fosfomycin resistance in Staphylococcus aureus». Biochemical Journal (en inglés) 451 (1): 69-79. ISSN 0264-6021. doi:10.1042/BJ20121541. Consultado el 19 de agosto de 2024.
- ↑ VanDuinen, Andrew J.; Winchell, Kelsey R.; Keithly, Mary E.; Cook, Paul D. (20 de enero de 2015). «X-ray Crystallographic Structure of BshC, a Unique Enzyme Involved in Bacillithiol Biosynthesis». Biochemistry (en inglés) 54 (2): 100-103. ISSN 0006-2960. doi:10.1021/bi501394q. Consultado el 19 de agosto de 2024.
