Антибиотики валиномицин

Другим ионоселективным электродом, представляющим ценность для физиологических исследований, является калиевый электрод, поскольку передача нервных импульсов, по-видимому, включает движение этих ионов через нервные мембраны. Для изучения этого процесса необходим электрод, позволяющий определять малые концентрации ионов калия в присутствии значительно больших количеств ионов натрия. Ряд электродов с жидкими мембранами, как можно надеяться, должен удовлетворить этим требованиям. В одном из них применяется раствор валиномицина в дифениловом эфире. Антибиотик валиномицин — это эфир циклической структуры, обладающий значительно более сильным сродством к ионам калия, чем к ионам натрия. При определении калия в присутствии натрия [8] такая жидкая мембрана характеризуется коэффициентом селективности свыше 10000. [c.437]

В среде с ионами антибиотик валиномицин специфически разрушает мембранный потенциал, вызывая вход ионов К" , который уравновешивает выход протонов. В этих условиях только протонный градиент (который больше обычного, поскольку ему не противодействует мембранный потенциал) служит движущей силой потока протонов через жгутиковый мотор . Способность бактерий нормально двигаться при наличии лишь протонного градиента служит убедительным доказательством того, что жгутиковый мотор приводится в действие протонами. [c.346]

ДЕПСИПЕПТИДЫ, вещества, молекулы к-рых состоят из остатков аминокислот и оксикислот. Особенно важны макроциклич, Д. с регулярный чередованием амидных и сложноэфирных фрагментов, к числу к-рых относится, напр., антибиотик валиномицин [c.151]

Некоторые циклические лиганды ( крауны , т. е. короны ) обладают способностью соединяться с ионами щелочных металлов за счет ион-дипольных взаимодействий. Такие лиганды, называемые также ионофорами, в настоящее время хорошо изучены. К ним относится, например, антибиотик валиномицин (полипептидного типа), молекула которого представляет собой почти плоское кольцо Его диаметр соответствует размерам иона калия (негидратирован-ного). Поэтому валиномицин связывает ионы калия (но не натрия) и может перемещаться с ними как одно целое. Такие комплексы способны переходить через липидно-белковые слои и, следовательно, валиномицин может обеспечить специфический перенос ионов калия через мембраны. Это имеет существенное значение в механизме действия антибиотиков. Ионы других щелочных металлов связываются валиномицином в меньшей степени. Антибиотик грамицидин может переносить и ионы калия, и ионы натрия. [c.153]

Все ионселективные электроды основаны на принципе полупрони-цаемости мембран. Так, в кальциевом ионселективном электроде используется жидкая мембрана, содержащая 0,1 М раствор кальциевой соли дидецилфосфорной кислоты в диоктилфенилфосфонате. Эфиры фосфорной кислоты выбраны потому, что фосфатные и полифосфатные ионы образуют с ионами кальция прочные комплексы. Таким образом, мембрана оказывается проницаемой преимущественно для ионов Са +. Во фтор идиом ионселективном электроде использована мембрана из монокристалла фторида лантана, который при комнатной температуре обладает чистой фторидной проводимостью. Особый интерес вызывают ионселективные электроды, действие которых основано на связывании катионов нейтральными макроциклическими молекулами, например молекулами антибиотиков (валиномицин) или полиэфиров. Применение ионселективных электродов не позволяет определить активности отдельных ионов, поскольку в каждом случае необходимо составлять цепь из ионселективного электрода и некоторого электрода сравнения [c.137]

Работы акад. М. М. Шемякина и сотр. явились основой для установления принципа функционирования антибиотика валиномицина как ионофора. Поэтому не случайно перед зданием Института биоорганической химии им. М. М, Шемякина АН СССР в Москве водружена оригинальная скульптура калиевого комплекса валиномицина. [c.354]

Наиболее известны и широко исследованы р К-ИСЭ на основе нейтральных носителей макроциклических полиэфиров типа корон и антибиотиков (валиномицин и др.). [c.288]

Очень важная группа ионоселективиых электродов с жидкими мембранами основана на использовании особого класса комплексообразующих реагентов — ионных переносчиков, или ионофоров. Так в калиевом электроде используют макроцикли-ческий антибиотик — валиномицин, образующий прочный комплекс с калием, и гидрофобный катион тетрафенилбората. Такой электрод чувствует калий даже при избытке натрия в 10 раз. [c.244]

Подтверждением того, что комплексообразование калия с ферментами и субстратами играет важную роль в транспорте ионов, является образование комплексов этих катионов с антибиотиком валиномицином. Уже давно известно, что антибиотики, подобные валиномицину, вызывают транспорт ионов калия в митохондрии. Валиномицин образует прочный комплекс с ионами калия, в то время как ион натрия связывается этим антибиотиком в очень незначительной степени. Вследствие этого валиномицин можно рассматривать как биологическую модель переносчика ионов калия через плазматические мембраны в клетку. [c.239]

Пептиды имеют очень большое биомедицинское значение особенно велика их роль в эндокринологии. Пептидами являются многие важнейшие гормоны человека. Их часто назначают больным для коррекции соответствующей недостаточности. Самый известный пример—введение инсулина больным сахарным диабетом. Пептидами являются также различные антибиотики (валиномицин, грамицидин А) и некоторые противоопухолевые препараты (например, блеомицин). Разработанные в последние годы методы быстрого химического синтеза пептидов позволили наладить производство пептидных гормонов в значительных количествах это разрешило многие проблемы, поскольку обычно гормоны присутствуют в организме животных в очень малых концентрациях и их трудно выделить в количествах, достаточных для терапевтических целей. По той же технологии осуществляется синтез и других пептидов, которые ввиду их малого содержания тоже трудно выделять из природных источников в частности, это относится к вирусным пептидам, используемым в качестве вакцин. [c.33]

Такое простое электрофоретическое поведение системы ионного транспорта показано, например, для переноса ионов К+ в присутствии антибиотика валиномицина. Подобный механизм ответствен также за перенос в митохондрии и бактерии (рис. 41, система 1). Однако в этом случае коэффициент Z равен двум, так что для создания десятикратного градиента оказывается достаточным AiJ)= = 30 мВ. [c.146]

Интересные результаты получены при изучении ионного транспорта через подобные мембраны и электропроводности элементарных пленок обратных эмульсий, стабилизированных природными и синтетическими ПАВ различной природы. Выяснилось, в частности, что электропроводность таких мембран резко возрастает при добавлении некоторых биологически-активных ПАВ. Например, введенне во внешнюю водную среду липидной мембраны ничтожных количеств антибиотика валиномицина приводит к увеличению электропроводности мембраны на пять порядков величины вместе с тем мембрана становится проницаемой для ионов калия и водорода, но не пропускает через себя ионы натрия. Резкое понижение электрического сопротивления искусственных мембран может наблюдаться и при введении в их состав молекул белков, а та,кже ферментов с добавкой в систему соответствующего субстрата. Изучение свойств таких мембран позволяет моделировать ряд важных биологических процессов, например прохождение нервного импульса, образование фоточувствительной ячейки и др. [c.291]

Модификация черных пленок различными органическими веществами, добавляемыми как в водную, так и в органическую фазы, приводит к значительному повышению их проводимости. Так, небольшое понижение сопротивления черных пленок наблюдается при добавлении некоторых органических молекул с относительно высокой диэлектрической проницаемостью [75—77], ряда водорастворимых ПАВ [76, 78, 79], белков [76, 80—82]. Значительное понижение сопротивления черных пленок наблюдается при добавлении в водную среду разобщителей окислительного фосфорилиро-вания, таких, как Л4-нитрофенол, 2,4-динитрофенол, тетрахлор-трифторбензимидазол и др. [83—87], различных антибиотиков валиномицина, актинов, грамицидинов, циклических полиэфиров и др. [88—93]. В присутствии ряда антибиотиков черные пленки обладают ярко выраженной катионной специфичностью. [c.108]

При введении в пленку небольшого количества макроцикли-ческого антибиотика валиномицина она приобретает избирательную проницаемость для ионов калия [88—90]. Более детальные исследования показали, что в случае модифицированной валино-мицином черной пленки относительные проницаемости Р) для одновалентных катионов образуют следующий ряд [88] Pн- [c.167]

Рассмотрим процессы, происходящие при уравнивании концентрации ионов К+ во вне- и внутримитохондриальном пространстве (рис. 53). Внутренняя мембрана митохондрий плохо проницаема для К" . Поэтому если митохондрии с высоким содержанием калия в матриксе поместить в бескалиевую среду, то калий в окружающей среде практически не появляется. Специфическую проницаемость мембраны для К можно индуцировать антибиотиком валиномицином, представляющим собой циклический депсипептид с выраженными гидрофобными свойствами и способным к комплексообразованию с К+. Добавление к ми- [c.442]

Антибиотические вещества — ионофоры. Некоторые антибиотики (валиномицин, энниатины, нонактин, нигерицин, моненсин, салиномицин, грамицидины) способны индуцировать проницаемость ионов через мембраны клеток это послужило основой для их названия — антибиотики-ионофоры. [c.429]

Перечисленным требованиям в наибольшей степени отвечает циклический антибиотик валиномицин (см. рис. 6.6, II), который относится к депсипептидам (цикл образуют аминокислоты и а-оксикислоты жирного ряда). Характерной особенностью валиномицина является то, что гидрофильные полярные группы входят во внутреннюю полость антибиотика, что позволяет им участвовать в образовании комплексов с ионами металлов. Гидрофобные углеводородные радикалы образуют внешнюю оболочку и обеспечивают растворимость комплексов в органической фазе мембраны. Валиномицин образует устойчивые комплексы с калием и гораздо более слабые - с натрием. Различие обусловлено размерами полости, которая точно соответствует диаметру негидратированного иона калия. [c.207]

По странному совпадению незадолго до публикации статьи Педерсена [32а] было найдено, что антибиотик валиномицин (222) (схема 4.66) обладает высоким комплексобразовательным сродством к иону К+ и способен служить его переносчиком через мембраны. Его сродство к превьпиает таковое к [c.473]

Стратегия синтеза депсипептидов предусматривает, как правило, сначала создание сложноэфирных связей, а затем соединение полученных блоков путем образования амидных связей. Такой подход более рационален, особенно при получении регулярных депсипептидов, так как для создания амидных связей можно использовать практически любой из обычных методов пептидного синтеза. Часто для этих целей применяется высокоэффективный хлорангидридный метод, причем при соблюдении соответствующих условий удается избежать рацемизации. С помощью указанных методов синтезированы депсипептидные антибиотики — валиномицин, энниатины и множество их аналогов (М. М. Шемякин, Ю. А. Овчинников с сотр., 1962— 1977). [c.155]

Транспортным свойствам мембран на основе МАК также уделено достаточно внимания в литературе. Это особенно относится к мембранам на основе антибиотиков (валиномицина, нактина и др.). Уже Эйзенман с сотр. [43, гл. 1], изучая факторы, определяющие селективность мембран с МАК, пришли к выводу о существовании простых зависимостей между селективностью и равновесными параметрами. В этом случае селективность в основном зависит от специфического взаимодействия катионов с молекулами МАК и характеризуется уравнением [c.41]

Центральное место среди этих соединений занимает антибиотик валиномицин, широко применяемый в биологии для изучения ионной проницаемости различных типов мембран. Не меньшее значение этот уникальный депсипептид получил в ионометрии для создания высокоселективного К+-электрода. Свойства валиномицина и подобного типа соединений, используемых для получения электродных мембран на их основе, обусловлены существенным различием констант комплексообразования катионов разных металлов (особенно для катионов К+ и Na+) и способности к переносу связанных ионов через мембрану. Механизм действия валиномицинового электрода еще не выяснен до конца и является предметом многих работ [150, 151]. [c.72]

Антибиотики валиномицин и макротетралиды в наибольщей степени соответствуют перечисленным требованиям к параметрам МАК для ионов К и НШ и поэтому являются основой для создания калиевого и аммонийного электродов. [c.78]

Очень избирательным действием на мембраны обладает антибиотик валиномицин, подробно изученный советскими учеными, которые выяснили его строенне, осуществили сянге хак самого антибиотика, так и ряда его аналогов и установили ряд существенных зависимостеп между его строением и биологической активностью. [c.131]

Среди макроциклических лигандов выделяют лиганды-ионо-форы, которые способны переносить катионы через биологические шешбра.лы. Ионофоры обладают избирательным действием (селективностью). Например, антибиотик валиномицин образует прочные комплексы только с катионами калия. [c.275]

Если смешать соответствующие фосфолипиды и белки и нанести эту смесь на поверхность воды, то спонтанно образуются мембраноподобные структуры, сходные по толщине с биологическими мембранами. Исследование таких искусственных мембран, приготовленных из белков и липидов природных мембран, дает нам возможность лучше понять структуру и функцию биологических мембран. Искусственные мембраны обнаруживают разную проницаемость для разных ионов в зависимости от природы белков и липидов, входящих в их состав. Чрезвычайно-интересные эффекты можно наблюдать при добавлении к искусственным мембранам некоторых антибиотиков. Валиномицин, например, благодаря своей структуре (т. е. определенным размерам и заряду молекулы) оказывается способным притягивать и удерживать ионы калия, но не притягивает ионов натрия (рис. 2.5). Если добавить валиномицин к искусственной мембране, отделяющей растворы с ионами К+ и Ка+ от чистой воды. [c.28]

Обычно биологические мембраны непроницаемы для ионов В опытах с митохондриями и клетками Strepto o us fae ilis было показано, что в присутствии антибиотиков валиномицина или грамицидина С мембраны становятся проницаемыми для этих ионов, но не для ионов Na" и Li" . Установлено, что подавление роста S. fae ilis в присутствии валиномицина, грамицидина, нонактина связано с потерей клеткой ионов К" , которая индуцируется этими антибиотиками. [c.429]

I. Модели мембран такого рода сыграли большую роль выяснении механизма действия веществ — переносчиков 1Н0В, например антибиотиков валиномицина и грамици-[на, а также ряда других соединений, модифицирующих юницаемость мембраны, в том числе лекарственных пре-фатов и токсинов. [c.101]

В последние годы открыты и изучены вещества, с помощью которых можно резко ускорить транспорт веществ через липидную фазу мембран. Например, антибиотик грамицидин создает каналы для ионов К и Н+. Молекулы другого липофильного антибиотика — валиномицина, свойства которого изучены Ю. А. Овчинниковым и сотр., группируясь вокруг ионов К+, формируют высокоспецифичные переносчики для этого катиона. Такого рода мембранотропные физиологически активные вещества в современной биологии стали мощным и тонким орудием экспериментального воздействия на живую клетку. [c.262]

Оказывается, мицеллы отвечают на добавки веществ-разобщителей и антибиотика валиномицина точно такими же изменениями концентрации ионов калия и водорода, как митохондрии в опытах Митчела и Мойл. Стало быть, разобщители и валиномицин атакуют липидный компонент системы, а не белки-ферменты в мицеллах ферментов просто нет. Напомним, что сторонники химических схем сопряжения считали мишенью действия разобщителей именно ферменты. Казалось бы, новое подтверждение гипотезы Митчела Однако Чэпел пока уклоняется от такого вывода. [c.55]

Сказано — сделано На стекле две капли. В одной неподвижные, отравленные ядовитой смесью бактерии, в другой еще один яд, антибиотик валиномицин. от агент резко повышает проницаемость мембраи для ионов калия (К+). [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология