Co je aktinomycin?
Actinomycin je antibiotikum získané z druhů Streptomyces , vláknitých půdních bakterií známých pro produkci řady přírodních produktů. Tato sloučenina inhibuje transkripci DNA na RNA, čímž způsobuje smrt buněk. Schopnost vyvolat buněčnou sebevraždu z aktinomycinu D učinila lék na počátku chemoterapie. Tato sloučenina je vysoce toxická pro normální buňky, proto se používá pouze u některých specializovaných typů rakoviny. Alternativní název pro léčivo je dactinomycin.
Streptomyces je gram pozitivní bakterie, která je členem skupiny aktinomycete. Tyto půdní bakterie jsou známé výrobou antibiotik a dalších přírodních produktů. Konkurence mezi mikroorganismy v půdě je prudká a produkce sloučenin, které ničí jiné organismy, pomáhá aktinomycetám přežít.
Jedním z důvodů, proč je aktinomycin tak úspěšným antibiotikem, je to, že jeho chemická struktura zahrnuje dva cyklické peptidy. Toto neobvyklé seskupení aminokyselin je pro jiné organismy velmi obtížné degradovat. Zahrnuje také D aminokyselinu v každém z cyklických peptidových kruhů. Aminokyseliny se obvykle nacházejí v L konfiguraci. Použití těchto atypických biochemických atributů přispívá k úspěchu tohoto aktinomycete v půdě.
Izolace aktinomycinu v roce 1940 získala Nobelovu cenu za Selmana Waksmana. Studie mechanismu účinku tohoto antibiotika ukázala, že působila vazbou na dvouvláknovou DNA a zastavením transkripce této DNA do RNA. Tímto způsobem aktinomycin inhiboval RNA polymerázu v pohybu vpřed. Tato aktivita způsobila, že buňky spáchaly sebevraždu, proces známý jako apoptóza.
Schopnost vyvolat apoptózu je cenná vlastnost. Rakovinné buňky se šíří mnohem rychleji než buňky v sousední normální tkáni, protože ztratily kontrolu a nepodléhají tolik apoptóze. Léky, které způsobují apoptózu, mají potenciál jako léčba rakoviny. Lék, který je injikován intravenózně a cirkuluje skrz krev, aby zabil rakovinné buňky, je znám jako antineoplastický prostředek - chemoterapeutikum.
Actinomycin D se používá jako chemoterapeutikum po mnoho let. Síla této třídy drog je jejich specifičnost při zabíjení buněk, které se dělí. To zvyšuje pravděpodobnost, že zabijí rakovinné buňky, spíše než buňky nerakovinné tkáně. Sloučenina je však pro normální buňky vysoce toxická. Droga je při použití velmi pečlivě sledována.
Schopnost aktinomycinu vázat DNA kromě jeho použití v léčbě rakoviny a jako antibiotika učinila tuto sloučeninu užitečnou pro studium v biochemii a buněčné biologii. Používá se k inhibici syntézy RNA. Může být také vytvořen fluorescenční derivát, který je známý jako 7-aminoaktinomycin D. Tato chemikálie se používá k barvení DNA, která je jednovláknová. Je to cenný marker k určení, zda buňky zemřely nebo ne.