Mycosubtiline
| Mycosubtiline | |
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| Identification | |
|---|---|
| Nom UICPA | 3-[(3R,6R,9R,12R,15S,22S,25S,30aS)-6,9,15,22-Tetrakis(2-amino-2-oxoéthyl)-3-(4-hydroxybenzyl)-12-(hydroxyméthyl)-18-(11-méthyltridécyl)-1,4,7,10,13,16,20,23,26-nonaoxotriacontahydropyrrolo[1,2-g][1,4,7,10,13,16,19,22,25]nonaazacyclooctacosin-25-yl]propanamide |
| Synonymes |
AC1MJ13T |
| No CAS | |
| PubChem | 3083700 |
| SMILES | |
| InChI | |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | C55H86N14O16 [Isomères] |
| Masse molaire[1] | 1 199,355 5 ± 0,057 6 g/mol C 55,08 %, H 7,23 %, N 16,35 %, O 21,34 %, |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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La mycosubtiline est un lipopeptide naturel appartenant à la famille des ituriniques, produite par la bactérie Bacillus, connue pour ses propriétés antifongiques. Elle a été découverte pour la première fois en 1949[2].
Structure
[modifier | modifier le code]La mycosubtiline est formée par la cyclisation d'un heptapeptide contenant des acides aminés de série D ou L à un acide gras β-aminé[3]. La séquence en amino acides de la partie peptidique est la suivante : L-Asn-D-Tyr-D-Asn-L-Gln-L-Pro-D-Ser-L-Asn. La nature de la chaine de l'acide gras est soit iso soit anteiso et peut contenir 16 ou 17 atomes de carbone[4].
L'étude de la structure secondaire de la mycosubtiline est menée par la spectroscopie infrarouge et la spectroscopie RMN. Au niveau de sa chaine peptidique, elle forme des coudes de type γ et reste flexible au niveau de son résidu tyrosine[5],[6],[7].
La structure tridimensionnelle est obtenue par modélisation moléculaire en tenant compte des résultats expérimentaux. En effet, la mycosubtiline présente un cycle peptidique rigide autour de son résidu proline et flexible au niveau de son résidu tyrosyl et de sa chaine hydrocarbonée. Les parties flexibles se trouvent face à face[7],[8].
Activités biologiques
[modifier | modifier le code]La mycosubtiline s'avère efficace contre plusieurs champignons et levures parmi lesquels figurent Candida albicans, Candida tropicalis, Saccharomyces cerevisiae, Penicillium notatum, Fusarium oxysporum[9],[10],[11].
La mycosubtiline est dotée d'une activité hémolytique (lyse des cellules de globules rouges)[12]. Son activité antibactérienne reste limitée, il a tout de même été démontré que la mycosubtiline est capable de lyser les protoplastes de Microccocus luteus[13].
Site d'action
[modifier | modifier le code]Le site d'action de la mycosubtiline est la membrane plasmique. En effet, elle interagit avec les lipides de la membrane plasmique[14].
Mécanisme d'action
[modifier | modifier le code]Les premiers travaux ont avancé que la mycosubtiline est capable de lyser la membrane de cellules cibles. En effet, après action de la mycosubtiline, le contenu cellulaire tel que les protéines et l'ADN se trouvait dans le milieu de la culture. Plus tard, grâce aux systèmes membranaires, il a été démontré que la mycosubtiline peut former des pores sur la membrane. Les plus récents travaux ont démontré que l'action de la mycosubtiline s'effectue via les lipides membranaires et que ceci dépend de la classe des lipides. Les stérols sont des partenaires d'interactions privilégiés de la mycosubtiline même si les différences existent entre cholestérol, ergostérol et stigmastérol[15]. De plus, le groupement chimique le plus important des stérols lors de ces interactions est leur groupement d'alcool secondaire se trouvant en général sur le troisième carbone. En 2011 et 2012, Nasir et Besson ont démontré que l'interaction avec l'alcool secondaire des stérols et le groupement hydroxyl du résidu Tyrosine de la mycosubtiline est indispensable pour que le lipopeptide puisse exercer ses activités biologiques[16].
Notes et références
[modifier | modifier le code]- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) Walton R.B. & Woodruff H.B., 1949. A crystalline antifungal agent, mycosubtilin, isolated from subtilin broth. J. Clin. Invest., 28, 924-926.
- (en) Peypoux F. et al., 1986. Revised structure of mycosubtilin, a peptidolipid antibiotic from Bacillus subtilis. J. Antibiot., 39, 636-641.
- Hourdou M.L., Besson F., Tenoux I. & Michel G., 1989. Fatty acid and beta-amino acid syntheses in strains of Bacillus subtilis producing iturinic antibiotics. Lipids, 24, 940-944.
- (en) Besson F., Buchet R., 1997. Solvent-induced conformational changes of a cyclic l,d-lipopeptide mycosubtilin and of its O-methyltyrosine derivative. A search for hydrogen bonds by FTIR spectroscopy. Spectrochim. Acta Part A, 53, 1913-1923.
- (en) Genest M., Marion D., Caille A.,Ptak M., 1987. Modelling and refinement of the conformation of mycosubtilin in solution from two-dimensional NMR data. FEBS, 169, 389-398.
- Nasir M.N., 2011. Caractérisation biophysique des interactions de la mycosubtiline, agent antimicrobien, avec des systèmes membranaires biomimétiques. Thèse de doctorat : Université Claude Bernard Lyon 1 (France).
- Multi-scale modeling of mycosubtilin lipopeptides at the air/water interface: structure and optical second harmonic generation. Claire Loison, Mehmet Nail Nasir et al.,Phys. Chem. Chem. Phys., 2014,16, 2136-2148.
- Hourdou M.L. & Besson F., 1994. Surfactine et antibiotiques ituriniques : structure, propriétés et biosynthèse des lipopeptides de Bacillus subtilis. Regard Biochim., 1, 35-42.
- (en) Besson F., Peypoux F., Michel G. & Delcambe L., 1979a. Antifungal activity upon Saccharomyces cerevisiae of iturin A, mycosubtilin, bacillomycin L and of their derivatives ; inhibition of this antifungal activity by lipid antagonists. J. Antibiot., 32, 828-833
- (en) Besson F. & Michel G., 1989. Action of mycosubtilin, an antifungal antibiotic of Bacillus subtilis, on the cell membrane of Saccharomyces cerevisiae. Microbios, 59, 113-121.
- (en) Quentin M.J., Besson F., Peypoux F. & Michel G., 1982. Action of peptidolipidic antibiotics of the iturin group on erythrocytes. Effect of some lipids on hemolysis. Biochim. Biophys. Acta, 684, 207-211.
- (en) Besson F., Peypoux F. & Michel G., 1978b. Action of mycosubtilin and of bacillomycin L on Micrococcus luteus cells and protoplasts: influence of the polarity of the antibiotics upon their action on the bacterial cytoplasmic membrane. FEBS Lett., 90, 36-40.
- (en) Besson F., Peypoux F., Quentin M.J. & Michel G., 1984. Action of antifungal peptidolipids from Bacillus subtilis on the cell membrane of Saccharomyces cerevisiae. J. Antibiot., 37, 172-177.
- Nasir M.N. & Besson F., 2012b. Interactions of the antifungal mycosubtilin with ergosterol-containing interfacial monolayers. Biochim. Biophys. Acta, 1818, 1302-1308.
- Nasir M.N. & Besson F., 2011. Specific interactions of mycosubtilin with cholesterol-containing artificial membranes. Langmuir, 27, 10785-10792.
