stringtranslate.com

Эргостерин

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

Роль в грибах

Эргостерин (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 которого впервые был выделен эргостерин. Эргостерин является компонентом мембран дрожжевых и других грибковых клеток , выполняя многие из тех же функций, которые холестерин выполняет в клетках животных. [1] Считается, что его специфичность у высших грибов связана с климатической нестабильностью (сильно меняющаяся влажность и условия влажности), с которой сталкиваются эти организмы в своих типичных экологических нишах (поверхности растений и животных, почва). Таким образом, несмотря на дополнительные энергетические потребности в синтезе эргостерина (по сравнению с холестерином), эргостерин, как полагают, развился как почти повсеместная, эволюционно выгодная грибковая альтернатива холестерину. [2] Это преимущество может быть связано с наличием двух сопряженных двойных связей в структуре (B-кольца) эргостерина, придающих ему антиоксидантные свойства. [3]

Мишень для противогрибковых препаратов

Поскольку эргостерин присутствует в клеточных мембранах грибов, но отсутствует в клеточных мембранах животных, он является полезной мишенью для противогрибковых препаратов. Эргостерин также присутствует в клеточных мембранах некоторых простейших, например трипаносом . [4] Это является основой для использования некоторых противогрибковых средств против западноафриканской сонной болезни .

Амфотерицин B , противогрибковый препарат, нацелен на эргостерин. Он физически связывается с эргостерином внутри мембраны, создавая тем самым полярную пору в мембранах грибов. Это приводит к утечке ионов (преимущественно калия и гидронов ) и других молекул, что убивает клетку. [5] Амфотерицин B в большинстве случаев был заменен более безопасными препаратами, но все еще используется, несмотря на его побочные эффекты, при опасных для жизни грибковых или протозойных инфекциях.

Флуконазол , миконазол , итраконазол , клотримазол и миклобутанил действуют по-другому, ингибируя синтез эргостерина из ланостерола , вмешиваясь в работу 14α-деметилазы . [6] Эргостерин представляет собой меньшую молекулу, чем ланостерин; его синтезируют путем объединения двух молекул фарнезилпирофосфата, терпеноида длиной 15 атомов углерода, в ланостерин, который имеет 30 атомов углерода. Затем две метильные группы удаляются, образуя эргостерин. Противогрибковые средства класса «азолов» ингибируют фермент, который выполняет этапы деметилирования на пути биосинтеза ланостерола и эргостерина. [6]

Мишень для противопротозойных препаратов

Некоторые простейшие, включая Trichomonas и Leishmania, ингибируются препаратами, нацеленными на синтез и функцию эргостерина [7].

В качестве предшественника витамина D2

Эргостерин — биологический предшественник витамина D2 , химическое название которого — эргокальциферол . Воздействие на белые шампиньоны УФ-С-излучения с интенсивностью 0,403 мВт на см2 на расстоянии 30 см приводило к зависимому от времени увеличению концентрации витамина D2. [8] [9] [10]

В определенной степени это происходит естественным путем, и многие грибы после сбора подвергаются облучению, чтобы повысить содержание в них витамина D. Грибы также выращивают в промышленных масштабах, чтобы можно было извлечь эргостерин и превратить его в витамин D для продажи в качестве пищевой добавки и пищевой добавки . [10]

Препараты облученного эргостерина, содержащие смесь превитамина и витамина D 2 , в 1930-е годы были названы виостерином . [11]

Токсичность

Порошок эргостерола вызывает раздражение кожи, глаз и дыхательных путей. Проглатывание больших количеств может вызвать гиперкальциемию , которая (при длительном приеме) может привести к отложению солей кальция в мягких тканях и почках. [12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Weete JD, Абриль М., Блэквелл М. (май 2010 г.). «Филогенетическое распределение грибных стеринов». ПЛОС ОДИН . 5 (5): е10899. Бибкод : 2010PLoSO...510899W. дои : 10.1371/journal.pone.0010899 . ПМЦ  2878339 . ПМИД  20526375.
  2. ^ Дюпон С., Леметас Г., Феррейра Т., Кайот П., Жерве П., Бени Л. (сентябрь 2012 г.). «Биосинтез эргостерола: грибковый путь существования жизни на суше?». Эволюция; Международный журнал органической эволюции . 66 (9): 2961–2968. дои : 10.1111/j.1558-5646.2012.01667.x . ПМИД  22946816.
  3. ^ Дюпон С, Флёра-Лессар П, Крус Р.Г., Лафарж С, Гранжето С, Яху Ф, Жербо-Писсо П, Абраао Жуниор О, Жерве П, Симон-Плас Ф, Кайот П, Бени Л (июнь 2021 г.). «Антиоксидантные свойства эргостерина и его роль в устойчивости дрожжей к окислению». Антиоксиданты . 10 (7): 1024. doi : 10.3390/antiox10071024 . ПМЦ 8300696 . ПМИД  34202105. 
  4. ^ Робертс CW, Маклеод Р., Райс Д.В., Джинджер М., Ченс М.Л., Гоуд Л.Дж. (февраль 2003 г.). «Метаболизм жирных кислот и стеринов: потенциальные противомикробные мишени у апикомплексана и трипаносоматидных паразитических простейших». Молекулярная и биохимическая паразитология . 126 (2): 129–142. дои : 10.1016/S0166-6851(02)00280-3. ПМИД  12615312.
  5. ^ Эллис Д. (февраль 2002 г.). «Амфотерицин Б: спектр и устойчивость». Журнал антимикробной химиотерапии . 49 (Приложение 1): 7–10. дои : 10.1093/jac/49.suppl_1.7 . ПМИД  11801575.
  6. ^ ab Lv QZ, Ян Л, Цзян Ю (август 2016 г.). «Синтез, регуляция и функции стеринов у Candida albicans: хорошо известно, но еще многому предстоит научиться». Вирулентность . 7 (6): 649–659. дои : 10.1080/21505594.2016.1188236. ПМЦ 4991322 . ПМИД  27221657. 
  7. ^ Каррильо-Муньос А.Дж., Тур-Тур С., Джузиано Дж., Маркос-Ариас С., Эрасо Э., Хорегисар Н., Киндос Г. (апрель 2013 г.). «Сертаконазол: противогрибковое средство для местного лечения поверхностного кандидоза». Экспертный обзор противоинфекционной терапии . 11 (4): 347–358. дои : 10.1586/eri.13.17. hdl : 11336/8943 . PMID  23566144. S2CID  24585556.
  8. ^ Койяламуди СР, Чон СК, Сонг Ч, Чо КЮ, Панг Дж (апрель 2009 г.). «Образование и биодоступность витамина D2 из шампиньонов Agaricus bisporus, обработанных ультрафиолетовым облучением». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 57 (8): 3351–3355. дои : 10.1021/jf803908q. ПМИД  19281276.
  9. ^ Хайтовиц, Д.Б. «Витамин D в грибах» (PDF) . Министерство сельского хозяйства США. Архивировано (PDF) из оригинала 12 мая 2013 г. Проверено 23 августа 2014 г.
  10. ^ аб Хирш А.Л. (12 мая 2011 г.). «Глава 6: Промышленные аспекты витамина D». В Фельдман Д., Пайк Дж.В., Адам Дж.С. (ред.). Витамин D: двухтомный набор . Академическая пресса. ISBN 978-0123819789.
  11. ^ Научная служба (1930). «Виостерин, официальное название облученного эргостерина». Журнал химического образования . 7 (1): 166. Бибкод : 1930ЖЧЭд...7..166С. дои : 10.1021/ed007p166.
  12. ^ «Паспорт безопасности материала для эргостерина» . Фишер Сайентифик. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. Проверено 16 июня 2009 г.