Lantibiotiques - Lantibiotics
| Gallidermine | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifiants | |||||||||
| symbole | Gallidermine | ||||||||
| Pfam | PF02052 | ||||||||
| InterPro | IPR006079 | ||||||||
| SCOP2 | 1mqy / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| TCDB | 1.C.20 | ||||||||
| superfamille OPM | 161 | ||||||||
| protéine OPM | 1mqy | ||||||||
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Les lantibiotiques sont une classe d' antibiotiques peptidiques polycycliques qui contiennent les acides aminés thioéthers caractéristiques lanthionine ou méthyllanthionine , ainsi que les acides aminés insaturés déhydroalanine et acide 2-aminoisobutyrique . Ils appartiennent à des peptides synthétisés de manière ribosomique et modifiés de manière post-traductionnelle .
La lanthionine est composée de deux résidus alanine qui sont réticulés sur leurs atomes de carbone par une liaison thioéther (monosulfure).
Les lantibiotiques sont produits par un grand nombre de bactéries Gram-positives telles que Streptococcus et Streptomyces pour attaquer d'autres bactéries Gram-positives, et en tant que telles, elles sont considérées comme un membre des bactériocines . Les bactériocines sont classées selon leur degré de modification post - traductionnelle . Les lantibiotics sont une classe de bactériocines plus largement modifiées, également appelées bactériocines de classe I . (Les bactériocines pour lesquelles les liaisons disulfure sont la seule modification du peptide sont les bactériocines de classe II .)
Les lantibiotiques sont bien étudiés en raison de l'utilisation commerciale de ces bactéries dans l'industrie alimentaire pour la fabrication de produits laitiers tels que le fromage .
La nisine et l' épidermine sont membres d'une famille de lantibiotiques qui se lient au lipide II , un composant lipidique précurseur de la paroi cellulaire des bactéries cibles et perturbent la production de la paroi cellulaire. La famille des lantibiotiques duramycine se lie à la phosphoéthanolamine dans les membranes de ses cellules cibles et semble perturber plusieurs fonctions physiologiques.
Histoire
Le nom de lantibiotiques a été introduit en 1988 comme abréviation de « antibiotiques peptidiques contenant de la lanthionine ». Les premières structures de ces agents antimicrobiens ont été produites par les travaux pionniers de Gross et Morell à la fin des années 1960 et au début des années 1970, marquant ainsi l'introduction formelle des lantibiotiques. Depuis lors, les lantibiotiques tels que la nisine ont été utilisés à bon escient pour la conservation des aliments et n'ont pas encore rencontré de résistance bactérienne significative . Ces attributs des lantibiotiques ont conduit à des recherches plus détaillées sur leurs structures et leurs voies de biosynthèse .
Classification
- Les lantibiotiques de type A sont de longues molécules flexibles - par exemple, nisine , bisine , subtiline , épidermine , gallidermine Le sous-groupe AI comprend la mutacine II; le sous-groupe AII comprend les mutacines I et III.
- Les lantibiotiques de type B sont globulaires - par exemple, la mersacidine . actagardine , duramycine et cinnamycine .
Certains contiennent 2 peptides, par exemple l' haloduracine .
Exemples
| Lantibiotique | Taper | # de résidus |
# de liens thioéther |
Autres liens |
réf |
|---|---|---|---|---|---|
| nisine subtiline |
UNE | 34 | 5 | 0 | |
| gallidermine épidermine |
UNE | 21 | 3 | 1 | |
| mersacidine | B | 20 | 4 | ||
| actagardine | B | 19 | 4 | 0 | |
| cinnamycine duramycine |
B | 19 | 3 | 1 | |
| subblancine 168 | ? | 37 | 1 | 2 | |
| plantaricine C | B | 27 | 4 | 0 |
(Sublancin peut être un lien S- glycopeptide .
Biosynthèse
Ils sont synthétisés avec une séquence polypeptidique leader qui n'est éliminée que pendant le transport de la molécule hors de la cellule de synthèse. Ils sont synthétisés par les ribosomes , ce qui les distingue de la plupart des antibiotiques naturels. Il existe quatre enzymes connues (lanthipeptides synthétases) responsables de la production d'anneaux de lanthionine.
Mécanisme d'action
Les lantibiotiques présentent une spécificité substantielle pour certains composants (par exemple, le lipide II ) des membranes cellulaires bactériennes , en particulier des bactéries Gram-positives. Les lantibiotiques de type A tuent rapidement par formation de pores, les lantibiotiques de type B inhibent la biosynthèse du peptidoglycane. Ils sont actifs à de très faibles concentrations.
Application
La conservation des aliments
Les lantibiotiques sont produits par des bactéries Gram-positives et présentent une forte action antimicrobienne contre un large éventail d'autres bactéries Gram-positives. En tant que tels, ils sont devenus des candidats attractifs pour une utilisation dans la conservation des aliments (en inhibant les agents pathogènes qui causent la détérioration des aliments) et l' industrie pharmaceutique (pour prévenir ou combattre les infections chez l'homme ou les animaux).
Antibiotique vétérinaire
La duramycine est utilisée pour les poulets.
Antibiotique clinique
Un type connu sous le nom de B lantibiotique NVB302 est entré dans les essais cliniques de phase 1 en 2011 pour une utilisation contre Clostridium difficile , et a rapporté de bons résultats en 2012.
Bases de données
BACTIBASE est une base de données en accès libre pour les bactériocines, y compris les lantibiotiques. LANTIBASE est une ressource spécifique aux antibiotiques.
Les références
Lectures complémentaires
- Jack R, Bierbaum G, Heidrich C, Sahl HG (septembre 1995). « La génétique de la biosynthèse des lantibiotiques ». BioEssais . 17 (9) : 793–802. doi : 10.1002/bies.950170909 . PMID 8763832 . S2CID 32393523 .
- Sahl HG, Jack RW, Bierbaum G (juin 1995). "La biosynthèse et les activités biologiques des lantibiotiques avec des modifications post-traductionnelles uniques" . EUR. J. Biochem . 230 (3) : 827–53. doi : 10.1111/j.1432-1033.1995.0827g.x . PMID 7601145 .
- Sahl HG, Bierbaum G (1998). « Lantibiotiques : biosynthèse et activités biologiques de peptides modifiés de manière unique à partir de bactéries gram-positives ». Annu. Rév . Microbiol . 52 : 41-79. doi : 10.1146/annurev.micro.52.1.41 . PMID 9891793 .
- Stein T (mai 2005). « Les antibiotiques Bacillus subtilis : structures, synthèses et fonctions spécifiques ». Mol. Microbiole . 56 (4) : 845-57. doi : 10.1111/j.1365-2958.2005.04587.x . PMID 15853875 . S2CID 20144405 .
- Smith JL (2002). Caractérisation structurale et fonctionnelle de la mutacine lantibiotique (PDF) (Ph.D.). Université de Floride.
Liens externes
- Lantibase , une base de données de lantibiotiques
- "Liste complète des lantibiotiques" . Base de données BACTIBASE .