Aminosiklitol

Aminosiklitol adalah senyawa yang berhubungan dengan siklitol. Mereka mempunyai ciri-ciri konfigurasi relatif dan absolut yang merupakan ciri kelas mereka dan telah dipelajari secara ekstensif; tetapi ciri-ciri ini tidak ditampilkan dengan jelas oleh metode umum tata nama stereokimia, sehingga metode khusus untuk menentukan konfigurasinya dapat dibenarkan dan telah lama digunakan. Selain dari segi stereokimia, tata nama mereka harus mengikuti aturan umum kimia organik.[1]

Produk Alami Aminosiklitol

Kelompok produk alami aminosiklitol adalah kelas metabolit sekunder mikroba turunan gula yang menunjukkan aktivitas biologis yang signifikan. Aminosiklitol ditemukan sebagai komponen antibiotik aminoglikosida yang juga disebut sebagai pseudosugar atau pseudosakarida. Aminosiklitol memiliki struktur kimia cincin karbon dengan gugus fungsi amina. Golongan aminosiklitol yang mengandung produk alami dapat dibagi berdasarkan ukuran cincin atau jenis prekursor.

Aminosiklitol cincin beranggota lima

• Paktamisin

Aminosiklitol cincin beranggota enam

• Aminoglikosida turunan 2-deoksi-skilo-inososa. Golongan ini meliputi kanamisin, neomisin, gentamisin, apramisin, & higromisin.
• Aminoglikosida turunan mio-inositol 1-fosfat. Golongan ini mencakup streptomisin dan spektinomisin.
• Produk alami aminosiklitol C7N turunan sedoheptulosa 7-fosfat. Golongan ini meliputi akarbosa, validamisin, validoksilamin A,[2] salbostatin, setoniasiton A,[3] piralomisin 1a,[4] dan kirkamida.[5]

Biosintesis aminosiklitol C7N

Sedoheptulosa 7-fosfat, suatu lintasan pentosa fosfat, adalah prekursor umum dari gugus aminosiklitol C7N dari produk alami seperti akarbosa,[6] validamisin A,[7] salbostatin,[8] setoniasiton A,[9][10] dan piralomisin 1a.[11] 2-epi-5-epi-valiolona sintase (EEVS),[6][12][13] salah satu enzim keluarga gula fosfat siklase[9] dan yang merupakan homolog sintase 3-dehydroquinate di jalur sikimat, mengkatalisis pembentukan zat antara, 2-epi-5-epi-valiolon dari sedoheptulosa 7-fosfat. Setelah beberapa langkah reaksi enzim yang meliputi fosforilasi,[14][15] epimerisasi,[16] reaksi dehidrasi, dan reaksi reduksi keto, valienol, struktur inti penting terbentuk yang mengarah pada pembentukan aminosiklitol C7N yang mengandung produk alami. Dalam biosintesis validamisin, ikatan C-N yang menghubungkan bagian siklitol C7 dengan bagian lainnya ditemukan terbentuk oleh aksi nukleotidiltransferase[17] dan enzim mirip glikosiltransferase yang belum pernah terjadi sebelumnya[18][19][20] (yang disebut pseudoglikosiltransferase).

Referensi

1. "cyclitols". www.chem.qmul.ac.uk. Diakses tanggal 2016-01-08. 
2. Asamizu, Shumpei; Abugreen, Mostafa; Mahmud, Taifo (2013). "Comparative metabolomic analysis of an alternative biosynthetic pathway to pseudosugars in Actinosynnema mirum DSM 43827". ChemBioChem. 14 (13): 1548–1551. doi:10.1002/cbic.201300384. PMC 3835175 . PMID 23939727. 
3. Schlörke, Oliver; Krastel, Philipp; Müller, Ilka; Usón, Isabel; Dettner, Konrad; Zeeck, Axel (2002). "Structure and biosynthesis of cetoniacytone A, a cytotoxic aminocarba sugar produced by an endosymbiontic Actinomyces". The Journal of Antibiotics. 55 (7): 635–642. doi:10.7164/antibiotics.55.635 . PMID 12243453. 
4. Naganawa, Hiroshi; Hashizume, Hideki; Kubota, Yumiko; Sawa, Ryuichi; Takahashi, Yoshikazu; Arakawa, Kenji; Bowers, Simeon G.; Mahmud, Taifo (2002). "Biosynthesis of the cyclitol moiety of pyralomicin 1a in Nonomuraea spiralis MI178-34F18". The Journal of Antibiotics. 55 (6): 578–584. doi:10.7164/antibiotics.55.578 . PMID 12195964. 
5. Sieber, Simon; Carlier, Aurélien; Neuburger, Markus; Grabenweger, Giselher; Eberl, Leo; Gademann, Karl (2015). "Isolation and Total Synthesis of Kirkamide, an Aminocyclitol from an Obligate Leaf Nodule Symbiont" (PDF). Angewandte Chemie International Edition in English. 54 (27): 7968–7970. doi:10.1002/anie.201502696. PMID 26033226. 
6. Stratmann, Ansgar; Mahmud, Taifo; Lee, Sungsook; Distler, Juergen; Floss, Heinz G.; Piepersberg, Wolfgang (1999). "The AcbC Protein from Actinoplanes Species Is a C7-cyclitol Synthase Related to 3-Dehydroquinate Synthases and Is Involved in the Biosynthesis of the α-Glucosidase Inhibitor Acarbose". Journal of Biological Chemistry. 274 (16): 10889–10896. doi:10.1074/jbc.274.16.10889 . PMID 10196166. 
7. Yu, Yi; Bai, Linquan; Minagawa, Kazuyuki; Jian, Xiaohong; Li, Lei; Li, Jialiang; Chen, Shuangya; Cao, Erhu; Mahmud, Taifo (2005). "Gene cluster responsible for validamycin biosynthesis in Streptomyces hygroscopicus subsp. jinggangensis 5008". Applied and Environmental Microbiology. 71 (9): 5066–5076. doi:10.1128/AEM.71.9.5066-5076.2005. PMC 1214664 . PMID 16151088. 
8. Choi, Woo Sik; Wu, Xiumei; Choeng, Yong-Hoon; Mahmud, Taifo; Jeong, Byeong Chul; Lee, Sang Hee; Chang, Yong Keun; Kim, Chang-Joon; Hong, Soon-Kwang (2008). "Genetic organization of the putative salbostatin biosynthetic gene cluster including the 2-epi-5-epi-valiolone synthase gene in Streptomyces albus ATCC 21838". Applied Microbiology and Biotechnology. 80 (4): 637–645. doi:10.1007/s00253-008-1591-2. PMID 18648803.  Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
9. Wu, Xiumei; Flatt, Patricia M.; Schlörke, Oliver; Zeeck, Axel; Dairi, Tohru; Mahmud, Taifo (2007). "A Comparative Analysis of the Sugar Phosphate Cyclase Superfamily Involved in Primary and Secondary Metabolism". ChemBioChem. 8 (2): 239–248. doi:10.1002/cbic.200600446. PMC 3127856 . PMID 17195255. 
10. Wu, Xiumei; Flatt, Patricia M.; Xu, Hui; Mahmud, Taifo (2009). "Biosynthetic Gene Cluster of Cetoniacytone A, an Unusual Aminocyclitol from the Endosymbiotic Bacterium Actinomyces sp. Lu 9419". ChemBioChem. 10 (2): 304–314. doi:10.1002/cbic.200800527. PMC 3136446 . PMID 19101977. 
11. Flatt, Patricia M.; Wu, Xiumei; Perry, Steven; Mahmud, Taifo (2013). "Genetic Insights into Pyralomicin Biosynthesis in Nonomuraea spiralis IMC A-0156". Journal of Natural Products. 76 (5): 939–946. doi:10.1021/np400159a. PMC 3684624 . PMID 23607523. 
12. Asamizu, Shumpei; Xie, Pengfei; Brumsted, Corey J.; Flatt, Patricia M.; Mahmud, Taifo (2012). "Evolutionary divergence of sedoheptulose 7-phosphate cyclases leads to several distinct cyclic products". Journal of the American Chemical Society. 134 (29): 12219–12229. doi:10.1021/ja3041866. PMC 3405187 . PMID 22741921. 
13. Kean, Kelsey M.; Codding, Sara J.; Asamizu, Shumpei; Mahmud, Taifo; Karplus, P. Andrew (2014). "Structure of a sedoheptulose 7-phosphate cyclase: ValA from Streptomyces hygroscopicus". Biochemistry. 53 (26): 4250–4260. doi:10.1021/bi5003508. PMC 4095911 . PMID 24832673. 
14. Zhang, Chang-Sheng; Stratmann, Ansgar; Block, Oliver; Brückner, Ralph; Podeschwa, Michael; Altenbach, Hans-Josef; Wehmeier, Udo F.; Piepersberg, Wolfgang (2002). "Biosynthesis of the C7-cyclitol Moiety of Acarbose inActinoplanes Species SE50/110 7-O-PHOSPHORYLATION OF THE INITIAL CYCLITOL PRECURSOR LEADS TO PROPOSAL OF A NEW BIOSYNTHETIC PATHWAY". Journal of Biological Chemistry. 277 (25): 22853–22862. doi:10.1074/jbc.m202375200 . PMID 11937512. 
15. Minagawa, Kazuyuki; Zhang, Yirong; Ito, Takuya; Bai, Linquan; Deng, Zixin; Mahmud, Taifo (2007). "ValC, a New Type of C7-Cyclitol Kinase Involved in the Biosynthesis of the Antifungal Agent Validamycin A". ChemBioChem. 8 (6): 632–641. doi:10.1002/cbic.200600528. PMC 3136165 . PMID 17335096. 
16. Xu, Hui; Zhang, Yirong; Yang, Jongtae; Mahmud, Taifo; Bai, Linquan; Deng, Zixin (2009). "Alternative epimerization in C(7)N-aminocyclitol biosynthesis is catalyzed by ValD, a large protein of the vicinal oxygen chelate superfamily". Chemistry & Biology. 16 (5): 567–576. doi:10.1016/j.chembiol.2009.04.006. PMC 2737586 . PMID 19477421. 
17. Yang, Jongtae; Xu, Hui; Zhang, Yirong; Bai, Linquan; Deng, Zixin; Mahmud, Taifo (2011). "Nucleotidylation of unsaturated carbasugar in validamycin biosynthesis". Organic & Biomolecular Chemistry. 9 (2): 438–449. doi:10.1039/c0ob00475h. PMC 3124559 . PMID 20981366. 
18. Asamizu, Shumpei; Yang, Jongtae; Almabruk, Khaled H.; Mahmud, Taifo (2011). "Pseudoglycosyltransferase catalyzes nonglycosidic C-N coupling in validamycin a biosynthesis". Journal of the American Chemical Society. 133 (31): 12124–12135. doi:10.1021/ja203574u. PMC 3162038 . PMID 21766819. 
19. Cavalier, Michael C.; Yim, Young-Sun; Asamizu, Shumpei; Neau, David; Almabruk, Khaled H.; Mahmud, Taifo; Lee, Yong-Hwan (2012). "Mechanistic insights into validoxylamine A 7'-phosphate synthesis by VldE using the structure of the entire product complex". PLOS ONE. 7 (9): e44934. doi:10.1371/journal.pone.0044934 . PMC 3441724 . PMID 23028689. 
20. Abuelizz, Hatem A.; Mahmud, Taifo (2015). "Distinct Substrate Specificity and Catalytic Activity of the Pseudoglycosyltransferase VldE". Chemistry & Biology. 22 (6): 724–733. doi:10.1016/j.chembiol.2015.04.021. PMC 4475420 . PMID 26051218.