Эргостерол

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эргостерол
Изображение химической структуры
Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование
​(22"Е")​ -​ Эргоста-​5,7,22-​триен-​3β-​ол
Хим. формула C28H44O
Классификация
Рег. номер CAS 57-87-4
PubChem
Рег. номер EINECS 200-352-7
SMILES
InChI
ChEBI 16933
ChemSpider
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Эргостерол (эргоста-5,7,22-триен-3β-ол) представляет собой стерол, обнаруженный в клеточных мембранах грибов и простейших, выполняющий многие из тех же функций, что и холестерин в клетках животных. Поскольку многие грибы и простейшие не могут выжить без эргостерола, ферменты, которые его синтезируют, стали важными мишенями для разработки лекарств. В питании человека эргостерол представляет собой провитаминную форму витамина D2; Воздействие ультрафиолетового (УФ) света вызывает химическую реакцию, в результате которой образуется витамин D2.

Значение для грибов[править | править код]

Эргостерол (эргоста-5,7,22-триен-3β-ол) представляет собой стерол, обнаруженный в грибах и названный в честь спорыньи, общего названия представителей грибкового рода Claviceps, из которых впервые был выделен эргостерол. Эргостерол является компонентом мембран дрожжей и других грибковых клеток, выполняя многие из тех же функций, что и холестерин в клетках животных[1]. Считается, что его специфичность у высших грибов связана с климатической нестабильностью (сильно меняющаяся влажность и условия влажности), с которыми эти организмы сталкиваются в своих типичных экологических нишах (поверхности растений и животных, почва). Таким образом, несмотря на дополнительную потребность в энергии для синтеза эргостерола (по сравнению с холестерином), считается, что эргостерол превратился в почти повсеместную, эволюционно выгодную грибковую альтернативу холестерину[2].

Мишень для противогрибковых препаратов[править | править код]

Поскольку эргостерол присутствует в клеточных мембранах грибов, но отсутствует в мембранах животных, он является полезной мишенью для противогрибковых препаратов. Эргостерол также присутствует в клеточных мембранах некоторых простейших, таких как трипаносомы[3]. Это является основанием для использования некоторых противогрибковых препаратов против западноафриканской сонной болезни.

Амфотерицин В, противогрибковый препарат, нацелен на эргостерол. Он физически связывается с эргостеролом внутри мембраны, создавая таким образом полярные поры в грибковых мембранах. Это вызывает утечку ионов (преимущественно калия и гидронов) и других молекул, что убивает клетку[4]. Амфотерицин В был заменен более безопасными агентами в большинстве случаев, но все ещё используется, несмотря на его побочные эффекты, при опасных для жизни грибковых или протозойных инфекциях.

Флуконазол, миконазол, итраконазол, клотримазол и миклобутанил действуют по-разному, ингибируя синтез эргостерола из ланостерола путем вмешательства в 14α-деметилазу[5]. Эргостерол представляет собой меньшую молекулу, чем ланостерол; он синтезируется путем объединения двух молекул фарнезилпирофосфата, 15-углеродного терпеноида, в ланостерол, который имеет 30 атомов углерода. Затем две метильные группы удаляются, образуя эргостерол. Противогрибковые агенты класса «азол» ингибируют фермент, который выполняет эти этапы деметилирования в пути биосинтеза между ланостеролом и эргостеролом[5].

Мишень для противопротозойных препаратов[править | править код]

Некоторые простейшие, в том числе Trichomonas и Leishmania, ингибируются препаратами, которые нацелены на синтез и функцию эргостерола[6].

Как предшественник витамина D2[править | править код]

Эргостерол — биологический предшественник витамина D2, химическое название которого — эргокальциферол. Воздействие на белые шампиньоны УФ-излучения с интенсивностью 0,403 мВт на см2 с расстояния 30 см вызывало зависящее от времени увеличение концентрации витамина D2[7][8][9].

В определённой степени это происходит естественным путем, и многие грибы после сбора урожая облучают, чтобы увеличить содержание в них витамина D. Грибы также выращивают в промышленных масштабах, чтобы можно было извлечь эргостерол и преобразовать его в витамин D для продажи в качестве пищевой добавки и пищевой добавки[9].

Препараты облученного эргостерола, содержащие смесь превитамина и витамина D2, в 1930-х годах назывались виостеролом[10].

Токсичность[править | править код]

Порошок эргостерола вызывает раздражение кожи, глаз и дыхательных путей. Проглатывание больших количеств может вызвать гиперкальциемию, которая (при длительном применении) может привести к отложению солей кальция в мягких тканях и почках[11].

См. также[править | править код]

Использованная литература[править | править код]

  1. “Phylogenetic distribution of fungal sterols”. PLOS ONE. 5 (5): e10899. May 2010. Bibcode:2010PLoSO...510899W. DOI:10.1371/journal.pone.0010899. PMID 20526375.
  2. “Ergosterol biosynthesis: a fungal pathway for life on land?”. Evolution; International Journal of Organic Evolution. 66 (9): 2961—2968. September 2012. DOI:10.1111/j.1558-5646.2012.01667.x. PMID 22946816.
  3. “Fatty acid and sterol metabolism: potential antimicrobial targets in apicomplexan and trypanosomatid parasitic protozoa”. Molecular and Biochemical Parasitology. 126 (2): 129—142. February 2003. DOI:10.1016/S0166-6851(02)00280-3. PMID 12615312.
  4. “Amphotericin B: spectrum and resistance”. The Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 49 Suppl 1: 7—10. February 2002. DOI:10.1093/jac/49.suppl_1.7. PMID 11801575.
  5. 1 2 “The synthesis, regulation, and functions of sterols in Candida albicans: Well-known but still lots to learn”. Virulence. 7 (6): 649—659. August 2016. DOI:10.1080/21505594.2016.1188236. PMID 27221657.
  6. “Sertaconazole: an antifungal agent for the topical treatment of superficial candidiasis”. Expert Review of Anti-Infective Therapy. 11 (4): 347—358. April 2013. DOI:10.1586/eri.13.17. PMID 23566144.
  7. “Vitamin D2 formation and bioavailability from Agaricus bisporus button mushrooms treated with ultraviolet irradiation”. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57 (8): 3351—3355. April 2009. DOI:10.1021/jf803908q. PMID 19281276.
  8. Haytowitz, DB. Vitamin D in mushrooms. US Department of Agriculture.
  9. 1 2 Vitamin D. — 3rd ed. — London: Academic Press, 2011. — 1 online resource (2 volumes (xxx, 2082 pages)) с. — ISBN 978-0-12-381979-6, 0-12-381979-2.
  10. Science Service (1930). “Viosterol official name for irradiated ergosterol”. Journal of Chemical Education. 7 (1): 166. Bibcode:1930JChEd...7..166S. DOI:10.1021/ed007p166.
  11. Material Safety Data Sheet for Ergosterol. Fisher Scientific.