Нерибосомные пептиды

Нерибосомные пептиды — это класс пептидных вторичных метаболитов, которые синтезируют микроорганизмы — бактерии и грибы. Нерибосомные пептиды также найдены у высших организмов, которые имеют бактерий-комменсалов. Существует некоторое количество пептидов, которые образуются не на рибосомах, но нерибосомными пептидами называют очень частную группу таких пептидов.

Нерибосомные пептиды синтезируются синтетазами нерибосомных пептидов, которые, в отличие от рибосом, не нуждаются в мРНК. Каждая синтетаза нерибосомных пептидов может синтезировать только один тип пептидов. Нерибосомные пептиды часто имеют циклические или разветвленные структуры и содержат непротеиногенные аминокислоты, в том числе D-аминокислоты, которые имеют следующие модификации: N-метильные и N-формильные группы, гликозилированы, ацилированы, галогенированы, или гидроксилированы. Циклизация аминокислот часто осуществляется путем образования оксазолинов и тиазолинов в пептидном остове. Дегидратация осуществляется по остаткам серина, при этом образуется дегидроаланин. Нерибосомные пептиды часто являются димерами или тримерами идентичных последовательностей, который соединены в цепочку, циклизованы или даже разветвлены.

Нерибосомные пептиды — это очень разнообразное семейство природных соединений с очень широким спектром биологических активностей и и различными лекарственными свойствами. Нерибосомные пептиды часто являются антибиотиками, цитостатиками и иммуносупрессорами и являются коммерческими препаратами.

Примеры

• Антибиотики
  • Актиномицин
  • Бацитрацин
  • Ваномицин
  • Грамицидин
• Цитостатики
  • Эпотилон
  • Блеомицин
• Иммуносупрессоры
  • Циклоспорин
• Сидефоры
  • Энтеробацин
  • Миксочелин
• Красители
  • Индигодин
• Токсины
  • Микроцистины
  • Нодуларины, цианотоксины цианобактерий
• Фитотоксины

Биосинтез

Нерибосомные пептиды синтезируются одним или несколькими специфичными синтетазами нерибосомных пептидов. Гены синтетаз нерибосомных пептидов обычно организованы в один оперон у бактерий и в кластеры генов у эукариот.

Биосинтез нерибосомных петидов имеет подобные характеристики с биосинтезом жирных кислот.

Литература

• Dirk Schwarzer, Robert Finking, and Mohamed A. Marahiel (2003). «Nonribosomal peptides: from genes to products». Nat. Prod. Rep. 20: 275. DOI:10.1039/b111145k.
• Mohamed A. Marahiel, Torsten Stachelhaus, and Henning D. Mootz (1997). «Modular Peptide Synthetases Involved in Nonribosomal Peptide Synthesis». Chem. Rev. 97: 2651. DOI:10.1021/cr960029e.