Валиномицин конформации

Рис. 2-47. Конформация комплекса валиномицин-К [804]. а — вид сбоку, 6 — вид вдоль оси симметрии.

Валиномицин со своим 36-членным циклом обладает прекрасными конформационными возможностями. Из спектральных данных следует, что валиномицин существует в виде равновесной смеси трех основных конформеров. Соотношение конформеров в смеси зависит от растворителя и температуры. Кристаллографические данные о двух различных модификациях [144, 145] указывают на Небольшие различия в конформации кольца, напоминающие предполагаемый конформер в неполярном растворителе. [c.321]

Конформация валиномицина напоминает браслет, внутренняя полость которого точно соответствует ионному радиусу иона К" , который таким образом оказывается окутанным гидрофобной оболочкой валиномицина и легко переносится через мембраны. С ионами Na" " валиномицин практически не взаимодействует. [c.354]

Конформация самого валиномицина в неполярных средах напоминает собой браслет, стабилизированный шестью внутримолекулярными водородными связями (С=0—Н—N) в более полярных средах реализуется форма лишь с тремя Н-саязями, а в водных растворах предпочтительной оказывается открытая форма, лишенная водородных связей (рнс. 321). [c.591]

Таким образом, молекула валиномицина представляет собой 36-членное кольцо, для которого возможны многочисленные конформации [И ]. В растворах валиномицин существует в трех формах (А, В и С), находящихся в равновесии друг с другом [c.215]

Рис. 7.4. Структура валиномицина (а) и его калиевого комплекса (б) [44а . Карбонильные атомы кислорода Р, Р, М и М, находящиеся в наиболее открытых (активных) положениях, способны инициировать комплексообра-зование с ионом калия. Комплексообразование сопровождается разрывом водородных связей 1 и 2, поэтому атомы кислорода К и Н также могут участвовать в координации катиона. Последующие небольшие конформаци-онные изменения лиганда приводят к образованию новых водородных связей с участием атомов кислорода Q и Р, за счет чего молекула комплекса

Множество синтезов пептолидов проведено Шемякиным и сотр. Его ученики, Овчинников, Иванов и др., в рамках программы изучения взаимосвязи структуры пептолидов и их активности синтезировали более 60 аналогов эиииатииа, 100 аналогов валиномицина и провели большую работу по изучению конформаций. Оказалось, что антибактериальные свойства циклодепсипептидов находятся в тесной взаимосвязи со способностью образовывать комплексы с катионами. Аналоги, ие обладающие комплексообразующими свойствами, ие оказывают антибактериального действия. Валиномицин, энниатин, антидот аитаманид (разд. 2.3.6), а также их многочисленные аналоги связываются с катионами в отношении 1 1. Кроме того, Иванов и сотр. смогли установить, что в определенных условиях могут существовать прочные комплексы с другой стехиометрией. Рис. 2-48 показывает предлагаемую (805] для ряда валиномицина структуру комплекса в виде сандвича. [c.305]

Известно, что в неполярных растворителях валиномицин образует более или менее устойчивые комплексы с К+, РЬ+ и С5+. Комп- скс с К+ значительно устойчивее, чем комплекс с Ма+, и избира- льность комплексования калий/натрий выше, чем для какого-либо другого ионофора. Существующая в кристалле конформация линомицина [145] и его комплекса с ионом калия [146], а такжё [c.321]

Рентгеноструктурный анализ комплекса 222 К показывает, что 36-чле-ный цикл валиномицина представляет собой складки из шести фрагментов р-спирали (браслетообразная форма), стабилизированных внутримолекулярными водородными связями шести карбонильных групп с соседними амидными группами К-Н. Благодаря этим водородным связям конформация 222 почти заморожена, а ее центральная полость оказывается идеально соответствующей иону К" . Эффективность связывания этого катиона обеспечивается шестью сложноэфирными карбонильными группами, обращенными внутрь полости молекулы. Липофильные алкильные группы остатков О-валина и Ь-молочной кислоты, составляющих валиномицин, обращены наружу, образуя гидрофобную периферию молекулы. Последняя, во-пер-вых, препятствует проникновению воды к центральной ее части и тем самым предохраняет системообразующие водородные связи от разрушения, и, во-вторых, обеспечивает растворимость и самого валиномицина, и его комплекса с К+ в липофильных средах, в частности в клеточных мембранах. (Вопрос о конформациях валиномицина гораздо сложнее, чем здесь упрощенно изложено — подробнее см. в монографии [ЗЗГ].) Другой тип природного ионофора представлен структурой антибиотика нонактина (223). [c.474]

В конформации валиномицина, установленной на основании данных ЯМР- и ИК-спектроскопии и подвержденной затем реит-геноструктурным анализом, амидные карбонилы участвуют в стабилизации браслета , а сложноэфирные карбонилы свободны (рис. 322, <з). [c.591]

Некоторые из этих антибиотиков, например моненсин, селективно связывают ноны щелочных металлов, в частности натрий. Однако особую популярность они получили как переносчики ионов Са и по масштабам использования в исследованиях мембран приближаются к валиномицину. Как установлено с помощью рент-геноструктурного анализа, в комплексах с ионами молекулы полиэфирных антибиотиков обволакивают связываемый ион, удерживая его за счет ион-дипольных взаимодействий с простыми эфирными группировками. Подковообразная конформация антибиотика нередко стабилизируется водородной связью между группами, расположенными на противоположных концах цепи в случае Са в [c.594]

Приведенные выше заключения основываются на допущении, что в растворе ионофор сохраняет конформацию, подобную наблюдаемой в кристаллическом состоянии. Это допущение можно проверить ЯМР-исследованием, с помощью которого обнаружены различные конформации комплексов К+, Ма+ и Сз+ и свободного ионофора [32, 33]. При описании валиномицина будет дан другой пример применения метода ЯМР для изучения ионофоров. Ионная селективность макролидных актинов (смешанные образцы из нонактина и монактина), впервые обнаруженная по зависимости стимуляции дыхания в митохондриях от природы иона, изменяется в ряду К+>КЬ+>Сз+>Ыа+>Ь + [9]. Такой же ряд селективности был получен на основании АТФ-азной индукции, которая также зависит от связанного с транспортом рассеяния энергии митохондриями [34, 35]. У более высоких членов гомологического ряда ионофоров способность индуцировать К+-зависимую АТФ-азу увеличивается, но отношение селективностей K+ Na+ уменьшается. У более низких гомо- [c.251]

Так каж энниатин содержит кольца небольшого размера, то для его комплексов возможно лишь ограниченное число конформаций. Лространственные модели показывают, что, когда карбонильные группы направлены внутрь, наблюдается хорошее соответствие между ионом К+ и полостью, и такая структура для комплекса с KI подтверждена рентгеноструктурным анализом [40]. Шесть образующих связи атомов кислорода находятся на расстоянии 2,6—2,8 А от К+ и подразделяются на две триады, одна из которых на 1,6 А выше, а вторая соответственно ниже средней плоскости кольца. Верх и низ этого дискообразного комплекса более четко выражены, чем в комплексах макротетралидных актинов или валиномицина, но не настолько, чтобы был возможен тесный контакт между катионом и его противоионом. Можно полагать, что анионы не дискретно расположены в кристаллической решетке. [c.253]

Конформация энниатинов в растворе изучена более детально методами дисперсии оптического вращения, кругового дихроизма и ядерного магнитного резонанса [41, 42]. Энниатин В постепенно раскрывается, и его карбонильные группы выворачиваются наружу ПО мере увеличения размеров катионов, входящих в комплекс. В этом отношении он обладает меньшей селективностью, чем более жесткая молекула валиномицина, хотя порядок селективности K+>Rb+> s+ >Na+>Li+, определенный разными методами, остается таким же, как и для других типичных нейтральных ионофоров [43, 44]. [c.253]

Исследование химических сдвигов в спектре ЯМР показало, что каждой катионной комплексной частице присуща своя уникальная конформация валиномицина, причем наибольшие изменения в спектре ЯМР наблюдаются в области поглощения кольцевого остова [42, 46—50]. На основании соотношения между константа-ми спин-спинового взаимодействия протонов амидных групп с а-протонами валина и двугранным углом при амидной связи получено представление о трехмерной конформации связанного в комплекс валиномицина. Методом ИК-спектроскопии показано, что карбонильные атомы кислорода сложноэфярных групп связываются водородными связями с амидными протонами, представляя свободным карбонильным кислородам амидных групп возможность образовывать координационные связи с катионо(М. Водородные связи создают упорядоченную вторичную структуру, в которой валиномициновый остов делает петлю и образует браслет высотой 4 А и диаметром 8 А [48]. Алкильные боковые цепи направлены от граней браслета , которые становятся асиммет- [c.254]

По существу, такую же структуру ячейки получили независимо рентгеноструктурньш анализом комплекса валиномицина с хло-рауратом калия (КАиСЦ) [52]. Это снова подтвердило справедливость положения о сохранении в растворе конформации, обнаруженной в твердом состоянии. Положение аниона внутри решетки четко установлено следовательно, анион строго ориентирован относительно комплекса ионофора (ср. нонактин). Основные участвующие в связывании карбонильные атомы кислорода находятся на расстоянии 2,7—2,8 А от катиона (от центра до центра), в то время как карбонильные атомы кислорода, связанные водородными связями, находятся иногда значительно дальше от катиона. [c.255]

Рис. 36.24. Модели валиномицина А) и его комплекса с 1С (6). При связывании происходит изменение конформации антибиотика. [Изображено в соответствии с атомными координатами, любезно предоставленными д-ром N. Оиах (для валиномицина) и д-ром I. 51е1пгаиТ (для комплекса валиномицин—К ).]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология