Монензин

Монензин (англ. Monensin) — природний антибіотик поліетерної (полікетидної) будови, що є продуктом життєдіяльності Streptomyces cinnamonensis.[1] Він широко використовується як додаток до кормів для жуйних тварин.[2][1] Структура монензину вперше описана групою дослідників під керівництвом Аґтарапа у 1967 році, і він став першим поліетерним антибіотиком з описаною структурою. Уперше монензин був синтезований у 1979 році групою дослідників під керівництвом Йосіто Кісі.[3]

Монензин
Систематична назва (IUPAC)
4-[2-[5-Ethyl-5-[5-[6-hydroxy-6-(hydroxymethyl)-3,5-dimethyl-oxan-2-yl]-3-methyl-oxolan-2-yl]oxolan-2-yl]-9-hydroxy-2,8-dimethyl-1,6-dioxaspiro[4.5]dec-7-yl]-3-methoxy-2-methyl-pentanoic acid
Ідентифікатори
Номер CAS 17090-79-8
Код ATC A16QA06
PubChem 441145
Хімічні дані
ФормулаC36H62O11 
Мол. маса670,871 г/моль
SMILES eMolecules & PubChem
Фармакокінетичні дані
БіодоступністьНД
МетаболізмНД
Період напіврозпадуНД
ВиділенняНД
Терапевтичні застереження
Кат. вагітності

?

Лег. статус
Використання  ?

Механізм дії

Монензин А є іонофором, та за хімічною структурою є краун-етером, який може утворювати комплекси з одновалентними катіонами, зокрема Li+, Na+, K+, Rb+, Ag+ і Tl+.[4][5] Монензин А здатний транспортувати ці катіони через ліпідні мембрани клітин за допомогою електронейтрального (недеполяризуючого) обміну, відіграючи важливу роль як антипорт Na+/H+. Новіші дослідження показали, що монензин може транспортувати іон натрію через мембрану як електрогенно, так і електронейтрально.[6] Це пояснює іонофорну здатність та антибактеріальні властивості не тільки монензину, але й його похідних, які не мають карбонових груп. Монензин блокує внутрішньоклітинний транспорт білка та має антибіотичну, протималярійну та інші види біологічної дії.[7] Антибактеріальні властивостях монензину і його похідних є наслідком їх здатності транспортувати катіони металів через клітинні і субклітинні мембрани.[8]

Застосування

Монензин широко використовується в м'ясній та молочній галузях для запобігання кокцидіозу, збільшення вироблення пропіонової кислоти та запобігання здуття живота.[9] Окрім цього, монензин та його похідні, зокрема метиловий етер монензину та децилетер монензину широко використовуються в іонселективних електродах.[10][11][12] У лабораторних дослідженнях монензин широко використовується для блокування транспорту через комплекс Гольджі.[13][14][15]


Токсичність

Монензин може негативно впливати на клітини ссавців, тому його токсичність є характерною для всіх видів ссавців. Це особливо характерно виражено у коней, для яких середня летальна доза монензину складає лише 1/100 від середньої летальної дози для жуйних тварин. Випадкове отруєння коней монензином є добре задокументованим явищем, яке часто призводить до летальних випадків.[16]

Примітки
  1. Daniel Łowicki and Adam Huczyński (2013). Structure and Antimicrobial Properties of Monensin A and Its Derivatives: Summary of the Achievements. BioMed Research International 2013: 1–14. PMC 3586448. PMID 23509771. doi:10.1155/2013/742149. (англ.)
  2. Butaye, P.; Devriese, L. A.; Haesebrouck, F. (2003). Antimicrobial Growth Promoters Used in Animal Feed: Effects of Less Well Known Antibiotics on Gram-Positive Bacteria. Clinical Microbiology Reviews 16 (2): 175–188. PMC 153145. PMID 12692092. doi:10.1128/CMR.16.2.175-188.2003. (англ.)
  3. Nicolaou, K. C.; E. J. Sorensen (1996). Classics in Total Synthesis. Weinheim, Germany: VCH. с. 185–187. ISBN 3-527-29284-5. (англ.)
  4. Huczyński, A.; Ratajczak-Sitarz, M.; Katrusiak, A.; Brzezinski, B. (2007). Molecular structure of the 1:1 inclusion complex of Monensin A lithium salt with acetonitrile. Journal of Molecular Structure 871 (1–3): 92–97. Bibcode:2007JMoSt.871...92H. doi:10.1016/j.molstruc.2006.07.046. (англ.)
  5. Pinkerton, M.; Steinrauf, L. K. (1970). Molecular structure of monovalent metal cation complexes of monensin. J. Mol. Biol. 49 (3): 533–546. PMID 5453344. doi:10.1016/0022-2836(70)90279-2. (англ.)
  6. Huczyński, Adam; Jan Janczak; Daniel Łowicki; Bogumil Brzezinski (2012). Monensin A acid complexes as a model of electrogenic transport of sodium cation. Biochim. Biophys. Acta 1818 (9): 2108–2119. PMID 22564680. doi:10.1016/j.bbamem.2012.04.017. (англ.)
  7. Mollenhauer, H. H.; Morre, D. J.; Rowe, L. D. (1990). Alteration of intracellular traffic by monensin; mechanism, specificity and relationship to toxicity. Biochim. Biophys. Acta 1031 (2): 225–246. PMC 7148783. PMID 2160275. doi:10.1016/0304-4157(90)90008-Z. (англ.)
  8. Huczyński, A.; Stefańska, J.; Przybylski, P.; Brzezinski, B.; Bartl, F. (2008). Synthesis and antimicrobial properties of Monensin A esters. Bioorg. Med. Chem. Lett. 18 (8): 2585–2589. PMID 18375122. doi:10.1016/j.bmcl.2008.03.038. (англ.)
  9. Matsuoka, T.; Novilla, M.N.; Thomson, T.D.; Donoho, A.L. (1996). Journal of Equine Veterinary Science 16: 8–15. doi:10.1016/S0737-0806(96)80059-1. Проігноровано невідомий параметр |itle= (довідка)(англ.)
  10. Tohda, Koji; Suzuki, Koji; Kosuge, Nobutaka; Nagashima, Hitoshi; Watanabe, Kazuhiko; Inoue, Hidenari; Shirai, Tsuneo (1990). A sodium ion selective electrode based on a highly lipophilic monensin derivative and its application to the measurement of sodium ion concentrations in serum. Analytical Sciences 6 (2): 227–232. doi:10.2116/analsci.6.227. (англ.)
  11. Kim, N.; Park, K.; Park, I.; Cho, Y.; Bae, Y. (2005). Application of a taste evaluation system to the monitoring of Kimchi fermentation. Biosensors and Bioelectronics 20 (11): 2283–2291. PMID 15797327. doi:10.1016/j.bios.2004.10.007. (англ.)
  12. Toko, K. (2000). Taste Sensor. Sensors and Actuators B: Chemical 64 (1–3): 205–215. doi:10.1016/S0925-4005(99)00508-0. (англ.)
  13. Griffiths, G.; Quinn, P.; Warren, G. (Березень 1983). Dissection of the Golgi complex. I. Monensin inhibits the transport of viral membrane proteins from medial to trans Golgi cisternae in baby hamster kidney cells infected with Semliki Forest virus. The Journal of Cell Biology 96 (3): 835–850. ISSN 0021-9525. PMC 2112386. PMID 6682112. doi:10.1083/jcb.96.3.835. (англ.)
  14. Kallen, K. J.; Quinn, P.; Allan, D. (24 лютого 1993). Monensin inhibits synthesis of plasma membrane sphingomyelin by blocking transport of ceramide through the Golgi: evidence for two sites of sphingomyelin synthesis in BHK cells. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Lipids and Lipid Metabolism 1166 (2–3): 305–308. ISSN 0006-3002. PMID 8443249. doi:10.1016/0005-2760(93)90111-l. (англ.)
  15. Zhang, G. F.; Driouich, A.; Staehelin, L. A. (Грудень 1996). Monensin-induced redistribution of enzymes and products from Golgi stacks to swollen vesicles in plant cells. European Journal of Cell Biology 71 (4): 332–340. ISSN 0171-9335. PMID 8980903. (англ.)
  16. Tainted feed blamed for 4 horse deaths at Florida stable. 16 грудня 2014. (англ.)
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.