Aminocumarine

Die Aminocumarine sind Antibiotika, die durch eine Hemmung der Gyrase die Zellteilung von Bakterien verhindern und zu den Gyrasehemmern zählen. Sie wurden zuerst aus Bakterien der Gattung Streptomyces gewonnen, deren bekanntester Vertreter Streptomyces coelicolor die erste vollständig sequenzierte Streptomyces-Art ist.[1]

Novobiocin, ein Aminocumarin

Zu den Aminocumarinen zählen die Antibiotika

Novobiocin, das in den USA, wo es 1955 erstmals aus einer Actinomycetenart dargestellt[2] wurde, unter dem Namen Albamycin zugelassen ist
Coumermycin
Clorobiocin[3][4]

Die beiden letztgenannten werden klinisch nicht eingesetzt, da die Toxizität der jeweiligen Substanz zu hoch[5] und die Wasserlöslichkeit zu gering ist.[6]

Gemeinsames Strukturmerkmal der Aminocumarin-Antibiotika ist ein 3-Amino-4,7-dihydroxycumarinring, der mit einem Zucker in 7-Position und zum Beispiel einem Benzoesäurederivat in 3-Position verknüpft ist. Aminocoumarine binden im Gegensatz zu den Fluorchinolonen (ebenfalls Gyrasehemmer) an die gyrB-Untereinheit. Sie hemmen die Bindung von Adenosintriphosphat an die B-Untereinheit der Gyrase.[6] Verschiedene Mutationen wurden beschrieben, die eine Antibiotika-Resistenz gegen Aminocumarine vermitteln.[7][8]

Einzelnachweise

S. D. Bentley, K. F. Chater, A. M. Cerdeño-Tárraga, G. L. Challis, N. R. Thomson, K. D. James, D. E. Harris, M. A. Quail, H. Kieser, D. Harper, A. Bateman, S. Brown, G. Chandra, C. W. Chen, M. Collins, A. Cronin, A. Fraser, A. Goble, J. Hidalgo, T. Hornsby, S. Howarth, C. H. Huang, T. Kieser, L. Larke, L. Murphy, K. Oliver, S. O'Neil, E. Rabbinowitsch, M. A. Rajandream, K. Rutherford, S. Rutter, K. Seeger, D. Saunders, S. Sharp, R. Squares, S. Squares, K. Taylor, T. Warren, A. Wietzorrek, J. Woodward, B. G. Barrell, J. Parkhill, D. A. Hopwood: Complete genome sequence of the model actinomycete Streptomyces coelicolor A3(2). In: Nature. Band 417, Nummer 6885, Mai 2002, S. 141–147, doi:10.1038/417141a, PMID 12000953.
Karl Wurm, A. M. Walter: Infektionskrankheiten. In: Ludwig Heilmeyer (Hrsg.): Lehrbuch der Inneren Medizin. Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1955; 2. Auflage ebenda 1961, S. 9–223, hier: S. 53.
F. T. Tsai, O. M. Singh, T. Skarzynski, A. J. Wonacott, S. Weston, A. Tucker, R. A. Pauptit, A. L. Breeze, J. P. Poyser, R. O'Brien, J. E. Ladbury, D. B. Wigley: The high-resolution crystal structure of a 24-kDa gyrase B fragment from E. coli complexed with one of the most potent coumarin inhibitors, clorobiocin. In: Proteins. Band 28, Nummer 1, Mai 1997, S. 41–52, PMID 9144789.
U. Galm, S. Heller, S. Shapiro, M. Page, S. M. Li, L. Heide: Antimicrobial and DNA gyrase-inhibitory activities of novel clorobiocin derivatives produced by mutasynthesis. In: Antimicrobial agents and chemotherapy. Band 48, Nummer 4, April 2004, S. 1307–1312, PMID 15047534, PMC 375324 (freier Volltext).
A. Maxwell: The interaction between coumarin drugs and DNA gyrase. In: Molecular microbiology. Band 9, Nummer 4, August 1993, S. 681–686, PMID 8231802.
A. Maxwell, D. M. Lawson: The ATP-binding site of type II topoisomerases as a target for antibacterial drugs. In: Current topics in medicinal chemistry. Band 3, Nummer 3, 2003, S. 283–303, PMID 12570764.
M. Fujimoto-Nakamura, H. Ito, Y. Oyamada, T. Nishino, J.-I. Yamagishi: Accumulation of Mutations in both gyrB and parE Genes Is Associated with High-Level Resistance to Novobiocin in Staphylococcus aureus. In: Antimicrob. Agents Chemother.. 49, Nr. 9, 2005, S. 3810–3815. doi:10.1128/aac.49.9.3810-3815.2005.
E. Schmutz, A. Mühlenweg, S. M. Li, L. Heide: Resistance genes of aminocoumarin producers: two type II topoisomerase genes confer resistance against coumermycin A1 and clorobiocin. In: Antimicrobial agents and chemotherapy. Band 47, Nummer 3, März 2003, S. 869–877, PMID 12604514, PMC 149333 (freier Volltext).

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[1] S. D. Bentley, K. F. Chater, A. M. Cerdeño-Tárraga, G. L. Challis, N. R. Thomson, K. D. James, D. E. Harris, M. A. Quail, H. Kieser, D. Harper, A. Bateman, S. Brown, G. Chandra, C. W. Chen, M. Collins, A. Cronin, A. Fraser, A. Goble, J. Hidalgo, T. Hornsby, S. Howarth, C. H. Huang, T. Kieser, L. Larke, L. Murphy, K. Oliver, S. O'Neil, E. Rabbinowitsch, M. A. Rajandream, K. Rutherford, S. Rutter, K. Seeger, D. Saunders, S. Sharp, R. Squares, S. Squares, K. Taylor, T. Warren, A. Wietzorrek, J. Woodward, B. G. Barrell, J. Parkhill, D. A. Hopwood: Complete genome sequence of the model actinomycete Streptomyces coelicolor A3(2). In: Nature. Band 417, Nummer 6885, Mai 2002, S. 141–147, doi:10.1038/417141a, PMID 12000953.

[2] Karl Wurm, A. M. Walter: Infektionskrankheiten. In: Ludwig Heilmeyer (Hrsg.): Lehrbuch der Inneren Medizin. Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1955; 2. Auflage ebenda 1961, S. 9–223, hier: S. 53.

[3] F. T. Tsai, O. M. Singh, T. Skarzynski, A. J. Wonacott, S. Weston, A. Tucker, R. A. Pauptit, A. L. Breeze, J. P. Poyser, R. O'Brien, J. E. Ladbury, D. B. Wigley: The high-resolution crystal structure of a 24-kDa gyrase B fragment from E. coli complexed with one of the most potent coumarin inhibitors, clorobiocin. In: Proteins. Band 28, Nummer 1, Mai 1997, S. 41–52, PMID 9144789.

[4] U. Galm, S. Heller, S. Shapiro, M. Page, S. M. Li, L. Heide: Antimicrobial and DNA gyrase-inhibitory activities of novel clorobiocin derivatives produced by mutasynthesis. In: Antimicrobial agents and chemotherapy. Band 48, Nummer 4, April 2004, S. 1307–1312, PMID 15047534, PMC 375324 (freier Volltext).

[Maxwell2-5] A. Maxwell: The interaction between coumarin drugs and DNA gyrase. In: Molecular microbiology. Band 9, Nummer 4, August 1993, S. 681–686, PMID 8231802.

[Maxwell1-6] A. Maxwell, D. M. Lawson: The ATP-binding site of type II topoisomerases as a target for antibacterial drugs. In: Current topics in medicinal chemistry. Band 3, Nummer 3, 2003, S. 283–303, PMID 12570764.

[7] M. Fujimoto-Nakamura, H. Ito, Y. Oyamada, T. Nishino, J.-I. Yamagishi: Accumulation of Mutations in both gyrB and parE Genes Is Associated with High-Level Resistance to Novobiocin in Staphylococcus aureus. In: Antimicrob. Agents Chemother.. 49, Nr. 9, 2005, S. 3810–3815. doi:10.1128/aac.49.9.3810-3815.2005.

[Schmutz-8] E. Schmutz, A. Mühlenweg, S. M. Li, L. Heide: Resistance genes of aminocoumarin producers: two type II topoisomerase genes confer resistance against coumermycin A1 and clorobiocin. In: Antimicrobial agents and chemotherapy. Band 47, Nummer 3, März 2003, S. 869–877, PMID 12604514, PMC 149333 (freier Volltext).