antibioticsАнтибиотики и ХимиотерапияAntibiot Khimioter = Antibiotics and Chemotherapy0235-2990ООО «Издательство ОКИ»antibiotics-303Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSПоиск потенциальных антибиотиков - ингибиторов биосинтеза изопреноидов на основе природного метаболита немевалонатного пути 2-С-метил-Б-эритрит-2,4-циклодифосфатаScreening of Potential Antibiotics, Inhibitors of the Nonmevalonate Pathway of Isoprenoid Biosynthesis (2-C-Methyl-D-Erythritol-2,4-Cyclodiphosphate Derivatives)ЕршовЮ. В.ErshovYU. V.ershov@inbi.ras.ruМазикинК. В.MazikinK. V.noemail@neicon.ruОстровскийД. Н.OstrovskyD. N.noemail@neicon.ruИнститут биохимии им. А. Н. Баха РАНРоссияA. N. Bakh Institute of BiochemistryRussian Federation201013052020555-637Copyright © ООО «Издательство ОКИ», 20202020ООО «Издательство ОКИ»ООО «Издательство ОКИ»https://www.antibiotics-chemotherapy.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.antibiotics-chemotherapy.ru/jour/article/view/303

Недавно открытый немевалонатный путь биосинтеза изопреноидов является перспективной мишенью при поиске новых антибиотиков. Специфические ингибиторы ферментов этого пути составят новый класс антибиотиков против возбудителей ряда опасный заболеваний (малярии, туберкулеза, сибирской язвы и др.) и, в связи с его отсутствием у человека и животных, будут сочетать высокую эффективность действия с низкой токсичностью. Синтезирован ряд производных 2-С-метил-D-эритрит-2,4- циклодифосфата (МЭЦ) и проверено их ингибирующее действие в модельной системе (включение14С-МЭЦ в изопреноиды хромопластов перца). 4-Фосфо-метилэритрит-1,2- циклофосфат, бензиловый эфир и бензили-деновый диэфир МЭЦ ингибировали этот процесс с 1С50 порядка 1,7-5 мМ. Небольшое (около 10%) подавление включения радиоактивного субстрата наблюдали также в случае изопропилиденового и диметилового эфиров МЭЦ.

The recently discovered nonmevalonate pathway of isoprenoid biosynthesis Is a prospective target in screening of new antibiotics. Because of the absence of the pathway in the animal cells, the specific inhibitors of the pathway will be a new class of antibiotics against many pathogens (which cause e.g. malaria, tuberculosis, etc), combining high efficiency and low toxicity. Several derivatives of 2-C-methyl-D-erythritol-2,4-cyclodiphosphate (MEC) were synthesized. 4-Phospho-methyl-D-erythritol-1,2-cyclophosphate, benzyl ether and benzyliden derivative of MEC inhibited the14C-MEC incorporation into isoprenoids of chromoplasts from red pepper with IC50 of 1.7-5 мМ. Some inhibition (about 10 %) was also observed with the use of dimethyl ether and isopropyliden derivative of MEC.

поиск антибиотиковингибиторы биосинтеза изопреноидовantibiotics screeningisoprenoid biosynthesis inhibitorsReferencesRohmer М., Khani М., Simonin P. et al. Isoprenoid biosynthesis in bacteria: a novel pathway for the early steps leading to isopentenyl diphosphate. Biochem J 1993; 295: 2: 517-524Rohmer М., Khani М., Simonin P. et al. Isoprenoid biosynthesis in bacteria: a novel pathway for the early steps leading to isopentenyl diphosphate. Biochem J 1993; 295: 2: 517-524Ершов Ю. В. 2-С-Метилэритритфосфатный путь биосинтеза изопреноидов как мишень при поиске новых антибиотиков, гербицидов и иммуномодуляторов. Прикладная биохим микробиол 2007; 43: 2: 133-157.Ершов Ю. В. 2-С-Метилэритритфосфатный путь биосинтеза изопреноидов как мишень при поиске новых антибиотиков, гербицидов и иммуномодуляторов. Прикладная биохим микробиол 2007; 43: 2: 133-157.Eoh H., Brennan P. J., Crick D. C. The Mycobacterium tuberculosis МЕР (2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate) pathway as a new drug target. Tuberculosis 2009; 89: l: 1-11.Eoh H., Brennan P. J., Crick D. C. The Mycobacterium tuberculosis МЕР (2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate) pathway as a new drug target. Tuberculosis 2009; 89: l: 1-11.Ostrovsky D., Shipanova I., Sibeldina L. et al. A new cyclopyrophosphate as a bacterial antistressor? FEBS Letters 1992; 298: 159-161.Ostrovsky D., Shipanova I., Sibeldina L. et al. A new cyclopyrophosphate as a bacterial antistressor? FEBS Letters 1992; 298: 159-161.Fellermeier M., Raschke M., Sagner S. et al. Studies on the nonmevalonate pathway of terpene biosynthesis. The role of 2-C-methyl-D-ery thritol-2,4-cyclodiphosphate in plants. Eur J Biochem 2001; 268: 6302-6310.Fellermeier M., Raschke M., Sagner S. et al. Studies on the nonmevalonate pathway of terpene biosynthesis. The role of 2-C-methyl-D-ery thritol-2,4-cyclodiphosphate in plants. Eur J Biochem 2001; 268: 6302-6310.Fellermeier M., Sagner S., Spiteller P. et al. Early steps of deoxyxylulose phosphate pathway in chromoplasts of higher plants. Phytochemistry 2003; 64: 199-207.Fellermeier M., Sagner S., Spiteller P. et al. Early steps of deoxyxylulose phosphate pathway in chromoplasts of higher plants. Phytochemistry 2003; 64: 199-207.Мазикин К. В., Ершов Ю. В., Гончаренко А. В., Островский Д. Н. Включение 2-14С-метилэритрит-2,4-циклодифосфата в изопреноиды бактерий и растений. Прикладная Биохим Микробиол 2009; 45: 5.Мазикин К. В., Ершов Ю. В., Гончаренко А. В., Островский Д. Н. Включение 2-14С-метилэритрит-2,4-циклодифосфата в изопреноиды бактерий и растений. Прикладная Биохим Микробиол 2009; 45: 5.Ostrovsky D., Diomina G., Shipanova I. et al. Bacterial oxidative stress substance spontaneously recyclized to form 2-methylbutane-1,2,3,4-tetraol-l,2-cyclophospho-4- phosphate. BioFactors 1994; 4: 155-159.Ostrovsky D., Diomina G., Shipanova I. et al. Bacterial oxidative stress substance spontaneously recyclized to form 2-methylbutane-1,2,3,4-tetraol-l,2-cyclophospho-4- phosphate. BioFactors 1994; 4: 155-159.Методы химии углеводов / Под ред. Н. К. Кочеткова). М.: 1967.Методы химии углеводов / Под ред. Н. К. Кочеткова). М.: 1967.Linden II, Misawa N., Chamovitz D. et al. Functional complementation in Escherichia coli of different phytoene desaturase genes and analysis of accumulated carotenes. Z Naturforsch 1991; 46C: 1045-1051.Linden II, Misawa N., Chamovitz D. et al. Functional complementation in Escherichia coli of different phytoene desaturase genes and analysis of accumulated carotenes. Z Naturforsch 1991; 46C: 1045-1051.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.