Cinnamycin
সিনামাইসিন একটি টেট্রাসাইক্লিক অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল পেপটাইড যা স্ট্রেপ্টোমাইসেস সিনামোনিয়াস দ্বারা উত্পাদিত হয় যার মধ্যে 19টি অ্যামিনো অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ রয়েছে যার মধ্যে রয়েছে অস্বাভাবিক অ্যামিনো অ্যাসিড থ্রেও-3-মিথাইল-ল্যান্থিওনিন, মেসো-ল্যান্থিওনিন, লাইসিনোল্যানাইন এবং 3-হাইড্রক্সিঅ্যাস্পার্টিক অ্যাসিড। সিনামাইসিন ল্যান্টিবায়োটিক নামে পরিচিত অণুগুলির শ্রেণীর অন্তর্গত যা রাইবোসোমালি সংশ্লেষিত পোস্ট-ট্রান্সলেশনালি পরিবর্তিত পেপটাইডগুলির অন্তর্গত। সিনামাইসিনের অনন্য রিসেপ্টর হল ফসফ্যাটিডিলেথানোলামাইন (পিই) লিপিড যা অনেক ব্যাকটেরিয়া কোষের ঝিল্লিতে উপস্থিত একটি প্রধান যৌগ। 1952 সালে সিনামাইসিন প্রথম পৃথক করা হয় এবং পরে অনুরূপ ক্রম ও কাঠামো সহ আরও কিছু যৌগ পাওয়া যায়। কাঠামো সিনামাইসিনের একটি কম্প্যাক্ট গ্লোবুলার কাঠামো রয়েছে এবং এটি নিম্নলিখিত সাধারণ অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম দ্বারা গঠিতঃ আলা-আর্গ-গ্লান-আলা-আলা-ফে-গ্লাই-প্রো-ফে-আবু-ফে-ভাল-আলা-এসপ-গ্লাই-অ্যাসন-আবু-লাইস মেরুদণ্ডের অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশগুলি একটি মেসোল্যান্থিওনিন (ল্যান), দুটি (2এস, 3এস, 6আর)-3-মেথিল্যান্থিওনিন (মেলান) এবং একটি (2এস, 8এস)-লাইসিনোল্যানাইন (লাইসলা) সেতু সহ চারটি সেতুর মাধ্যমে সংযুক্ত। সিস্টিনের সাথে সেরিন এবং থ্রেওনিনের পার্শ্ব শৃঙ্খল সংযোগের ফলে যথাক্রমে মেসোল্যান্থিওনিন (ল্যান) এবং মিথাইল্যান্থিওনিন (মেলান) উৎপন্ন হয়। লাইসিনোল্যানাইন সেতু সহ এই থাইওল সেতুগুলির উপস্থিতি সিনামাইসিনকে একটি সুসংগঠিত ত্রিমাত্রিক কাঠামো সহ ক্ষুদ্রতম পেপটাইডগুলির মধ্যে একটি করে তোলে। এন. এম. আর পরীক্ষার উপর ভিত্তি করে, সিনামাইসিনের বাঁধাই পকেটে <আই. ডি1> অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ থাকে যা স্তর ফসফ্যাটিডিলেথানোলামাইনকে (পি. ই) সামঞ্জস্য করতে পারে। বাঁধাই পকেটের এই ছোট আকার সিনামাইসিনকে তার রিসেপ্টর (পিই)-এর জন্য নির্দিষ্ট করে তোলে। তবে অবশিষ্টাংশ 15-এ এরিথো-3-হাইড্রক্সি-এল-অ্যাস্পার্টিক অ্যাসিডের (হাইএএসপি) কার্যকারিতা খুব স্পষ্ট নয়। পেপটাইড ডুরামাইসিন এবং অ্যানকোভেনিনও সিনামাইসিন পরিবারের অন্তর্গত বলে মনে করা যেতে পারে। এই পেপটাইডগুলি একটি ল্যান, দুটি মেলান এবং লাইস-19 এবং সের-6-এর মধ্যে একটি অস্বাভাবিক লাইসিনোল্যানাইন সেতু সহ গ্লোবুলার 19 এএ পেপটাইডগুলির মতো সিনামাইসিনের অনুরূপ কাঠামো নিয়ে গঠিত। এগুলি 15তম অবস্থানে একটি পরিবর্তনও প্রদর্শন করে, একটি অ্যাস্পার্টেট হাইড্রক্সিলেশন যা এরিথ্রো-3-হাইড্রক্সি-অ্যাস্পার্টিক অ্যাসিড উৎপন্ন করে। সিনামাইসিন গোষ্ঠীর মধ্যে, অ্যানকোভেনিন সবচেয়ে ভিন্ন রূপ কারণ এতে অ্যাস্পার্টেট 15 পরিবর্তন এবং লাইসিন-অ্যালানাইন সেতু নেই। রিসেপ্টর-অণু মিথস্ক্রিয়া সিনামাইসিন নির্বাচিতভাবে তার রিসেপ্টর ফসফ্যাটিডিলেথানোলামাইনের (পিই) সাথে আবদ্ধ হয় যা 1:1 স্টোইকিওমেট্রি সহ প্লাজমা ঝিল্লির অভ্যন্তরীণ স্তরে থাকে। এন. এম. আর গবেষণার উপর ভিত্তি করে, এটি পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে পি. ই-এর জন্য সিনামাইসিনের এই নির্বাচনশীলতা পি. ই হেড গ্রুপের প্রাথমিক অ্যামোনিয়াম গ্রুপকে পেপটাইড পৃষ্ঠের একটি ছোট বাঁধাই পকেটে আবদ্ধ করার কারণে হয় যা ফসফ্যাটিডিলকোলিনের মতো বড় হেড গ্রুপগুলিকে স্থান দিতে পারে না। সিনামাইসিন মূলত লিপিড অ্যামোনিয়াম এবং ফে 7 এবং ভ্যাল 13-এর মেরুদণ্ডের কার্বনিলের মধ্যে গঠিত হাইড্রোজেন-বন্ধন নেটওয়ার্কের মাধ্যমে পিই-এর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। পিই অ্যামোনিয়াম গ্রুপ হাইএএসপি15-এর হাইড্রক্সিল এবং কার্বক্সিলেট গ্রুপের সাথেও মিথস্ক্রিয়া করে। এই অ্যামোনিয়াম-বাইন্ডিং সাইটের পাশাপাশি, 10−13 অবশিষ্টাংশের মেরুদণ্ডের অ্যামাইড হাইড্রোজেনগুলিও লিপিড ফসফেটকে বাঁধতে গুরুত্বপূর্ণ। এটিও জানা গেছে যে ডুরামাইসিন এবং সিনামাইসিন ট্রান্সবিলায়ার লিপিড চলাচলকে প্ররোচিত করে ঝিল্লি বন্ধনকে উৎসাহিত করে এবং বাঁধনের পরে পিই উপস্থিত ঝিল্লির বক্রতা পরিবর্তন করে কারণ সিনামাইসিন বিশেষত অত্যন্ত বাঁকা লিপিড ঝিল্লির সাথে আবদ্ধ হয়। সিনামাইসিন জিন ক্লাস্টার-সিন জিনতত্ত্বের গবেষণায় দেখা গেছে যে চারটি জিন সিএনএ, সিএনএ, সিএনএক্স এবং সিনর্ফ 7 সিনামাইসিনের জৈব সংশ্লেষণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সিএনএ সিনামাইসিন অগ্রদূত পেপটাইডকে এনকোড করে। সিনএম জিন দ্বারা এনকোড করা ল্যানএম পরিবারের প্রোটিনগুলি প্রোপেপটাইডে সেরিন এবং থ্রেওনাইনের অবশিষ্টাংশের ডিহাইড্রেশনের জন্য দায়ী এবং তারপরে ল্যানথিওনাইন সেতুগুলির পরবর্তী গঠনের জন্য দায়ী। সিনএক্স প্রোটিনকে এনকোড করে যা 15তম অবস্থানে অ্যাস্পার্টেটের হাইড্রক্সিলেশনকে অনুঘটক করে। উপরন্তু সিনোর্ফ 7 লাইসিনোল্যানাইন সেতু গঠনে গুরুত্বপূর্ণ বলে মনে করা হয়। জৈবসংশ্লেষণ ল্যান্টিবায়োটিক হল রাইবোসোমালি সংশ্লেষিত, পোস্ট-ট্রান্সলেশনালি পরিবর্তিত অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল পেপটাইডের একটি গ্রুপ যা বৈশিষ্ট্যযুক্ত ল্যান্থিওনিন (ল্যান) এবং মিথাইল্যান্থিওনিন (মেলান) থাইওথার ক্রসলিঙ্ক সহ। সিনামাইসিনের জৈব সংশ্লেষণ সিন বায়োসিন্থেটিক জিন ক্লাস্টার দ্বারা এনকোড করা হয় এবং সংশ্লেষণ শুরু হয় যখন কাঠামোগত জিন ল্যানএ অগ্রদূত পেপটাইডকে এনকোড করে যা "লিডার পেপটাইড" নামে একটি এন-টার্মিনাল এক্সটেনশন বহন করে যা 59 টি অ্যামিনো অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ দীর্ঘ সি-টার্মিনাল প্রোপেপটাইড প্রক্রিয়াকরণের জন্য বিভিন্ন এনজাইম দ্বারা স্বীকৃত হয় যা 19 টি অ্যামিনো অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ দীর্ঘ এবং অনুবাদ-পরবর্তী পরিবর্তনের মাধ্যমে সিনামাইসিনে রূপান্তরিত হবে। ল্যান/মেলান সেতু গঠনের প্রথম ধাপ হল সেরিন এবং থ্রেওনিনের অবশিষ্টাংশের ডিহাইড্রেশন যাতে যথাক্রমে ডিহাইড্রোয়ালানাইন (ডি. এইচ. এ) এবং ডিহাইড্রোবুটাইরিন (ডি. এইচ. বি) উৎপন্ন হয়। এগুলি পার্শ্ববর্তী সিস্টিন অবশিষ্টাংশের সাথে আন্তঃআণবিক মাইকেল সংযোজনের মধ্য দিয়ে গিয়ে থাইওথার সেতু গঠন করে। সিনামাইসিন দ্বিতীয় শ্রেণীর ল্যান্টিবায়োটিকের অন্তর্গত, যেখানে ডিহাইড্রেশন এবং সাইক্লাইজেশন উভয়ই ল্যানএম নামক একটি দ্বি-কার্যকরী এনজাইম দ্বারা অনুঘটকিত হয়। মূল পেপটাইড প্রক্রিয়াজাত হওয়ার পরে, লিডার পেপটাইডটি পরিপক্ক পেপটাইড থেকে প্রোটোলাইটিকভাবে বিচ্ছিন্ন করা হয়। সিনামাইসিনের অনুবাদ-পরবর্তী পরিবর্তনগুলির মধ্যে রয়েছে ল্যান্থিওনাইন সেতু গঠন, লাইসিন 19 এবং সেরিন 6-এর মধ্যে লাইসিনোল্যানাইন (লাল) সেতু গঠন এবং 15তম অবস্থানে এল-অ্যাস্পার্টেটের হাইড্রক্সিলেশন। দ্বিতীয় শ্রেণীর বেশিরভাগ ল্যান্টিবায়োটিক জি. জি বা জি. এ প্রোটিজ ক্লিভেজ মোটিফ উপস্থিত থাকে যেখানে সিনামাইসিনে একটি এ. এক্স. এ মোটিফ শীর্ষ ক্রম এবং সি. আই. এন. এ-এর মূল অঞ্চলের মধ্যে উপস্থিত থাকে। জিন ক্লাস্টারে একটি সিনামাইসিন নির্দিষ্ট-প্রোটিন অনুপস্থিত থাকে এবং তাই ক্রমটি সাধারণ সিক্রেটরি (সেকেন্ড) পথের টাইপ I সিগন্যাল পেপটিডেজ দ্বারা স্বীকৃত হয়। অ্যাস্প হাইড্রক্সিলেশন এবং লাল সেতু গঠনের জন্য দায়ী উৎসেচকগুলি এখনও আবিষ্কৃত হয়নি। অনাক্রম্যতা প্রক্রিয়া একটি অনন্য অনাক্রম্যতা প্রক্রিয়া তার নিজস্ব পণ্য থেকে প্রতিরোধমূলক ক্রিয়াকলাপের বিরুদ্ধে স্ট্রেপ্টোমাইসেস সিনামোনিয়াস উৎপাদনে উপস্থিত রয়েছে। সাধারণভাবে সিনামাইসিন তার অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল ক্রিয়াকলাপ ফসফ্যাটিডিলেথানোলামাইনের সাথে আবদ্ধ করে সম্পাদন করে যা স্ট্রেপ্টোমাইসিটে একটি প্রধান ঝিল্লি লিপিড। উৎপাদনকারী স্ট্রেনকে রক্ষা করার জন্য, সিনর্ফ 10 জিন একটি পিই মনোমিথাইলট্রান্সফেরেজকে এনকোড করে যা পিই মিথাইলেশন প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করে। সিনোরফ 10-এর এই প্রতিলিপিটি সিনামাইসিনের খুব কম মাত্রায় শুরু হয় যাতে সিনামাইসিনের উচ্চ-স্তরের উৎপাদনের আগে যথেষ্ট পরিমাণে পিই মিথাইলেটেড হয় তা নিশ্চিত করা যায়। সিনামাইসিন-পিই কমপ্লেক্সের কাঠামোর উপর ভিত্তি করে, মনোমিথাইলেটেড পিই সিনামাইসিনের বাঁধাই পকেটে ফিট করবে না এবং প্রতিরোধমূলক ক্রিয়াটি আর সমর্থিত হবে না। 1991 সালে জং-এর শ্রেণিবিন্যাসের উপর ভিত্তি করে সিনামাইসিনের মতো যৌগগুলি টাইপ এ এবং টাইপ বি হিসাবে দুই ধরনের ল্যান্টিবায়োটিক রয়েছে। টাইপ এ ল্যান্টিবায়োটিকগুলি লম্বা, নমনীয়, রডের মতো অণু যা ইতিবাচকভাবে চার্জ করা হয় এবং ছিদ্র গঠনের মাধ্যমে ব্যাকটেরিয়া ঝিল্লিতে কাজ করে। এর বিপরীতে টাইপ বি ল্যান্টিবায়োটিকের একটি নমনীয় গোলাকার কাঠামো রয়েছে যা বৈশিষ্ট্যযুক্ত মাথা থেকে লেজের আন্তঃসংযোগের উপস্থিতির কারণে। অণুগুলির এই গোষ্ঠীটি একটি ঋণাত্মক আধান বহন করে বা কোনও নিট আধান বহন করে না এবং কোষ প্রাচীরের জৈবসংশ্লেষণে জড়িত বিভিন্ন উৎসেচকের সাথে হস্তক্ষেপ করে। সিনামাইসিন টাইপ বি ল্যান্টিবায়োটিকস ডুরামাইসিন, ডুরামাইসিন বি, ডুরামাইসিন সি এবং অ্যানকোভেনিনের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। এই যৌগগুলি সবই 19-এএ প্রোপেপটাইড থেকে উদ্ভূত এবং এর একটি ল্যান, দুটি মেলান এবং লাইস-19 এবং সের-6-এর মধ্যে একটি অস্বাভাবিক লাইসিনোল্যানাইন সেতু এবং 15তম অবস্থানে একটি এরিথ্রো-3-হাইড্রক্সি-এল-অ্যাস্পার্টিক অ্যাসিড রয়েছে যা সিনামাইসিন এবং এর জৈবিক লক্ষ্য ফসফ্যাটিডিলেথানোলামাইনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে মধ্যস্থতা করে এবং তাই তাদের অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল ক্রিয়াকলাপের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এগুলি সবই অ্যাক্টিনোমাইসেট, ডুরামাইসিন এবং সিনামাইসিন দ্বারা একচেটিয়াভাবে স্ট্রেপ্টোমাইসেট দ্বারা উত্পাদিত হয়। জৈবিক ক্রিয়াকলাপ অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল বৈশিষ্ট্য ছাড়াও, সিনামাইসিনের মতো পেপটাইডগুলি অ্যাঞ্জিওটেনসিন-রূপান্তরকারী এনজাইম, ফসফোলিপেজ এ2-এর ক্রিয়াকলাপ, হারপিস সিম্প্লেক্স ভাইরাস, প্রোস্টাগ্ল্যান্ডিন এবং লিউকোট্রিন জৈব সংশ্লেষণের বিরুদ্ধে প্রতিরোধমূলক ক্রিয়া প্রদর্শন করে। উপরন্তু এটি ব্যাসিলাস সাবটিলিস, অ্যানেরোবিক ব্যাকটেরিয়া, ছত্রাক এবং খামিরের বৃদ্ধি রোধ করে (যদিও কম তীব্রভাবে)। এই পেপটাইডগুলি রক্তচাপ নিয়ন্ত্রণ, প্রদাহ এবং ভাইরাল সংক্রমণের চিকিৎসায়ও সক্ষম। এই অণুগুলি চারটি সাইক্লাইজেশন ইভেন্ট দ্বারা সেট আপ করা একটি সু-সংজ্ঞায়িত পকেট নিয়ে গঠিত এবং একটি উচ্চ আকর্ষণ এবং নির্বাচনশীলতার সাথে ফসফ্যাটিডিলেথানোলামাইনকে (পিই) স্বীকৃতি দেয়। পিই লিপিডগুলির সাথে নির্বাচিতভাবে আবদ্ধ হওয়ার এই ক্ষমতা সিনামাইসিনকে ক্যান্সার কোষের মতো পিই ধারণকারী ঝিল্লির অবস্থান সনাক্ত করতে এবং সেগুলিকে ব্যাহত করার জন্য একটি আদর্শ অনুসন্ধান করে তোলে। ডুরামাইসিন এবং সিনামাইসিনের মতো যৌগগুলি যা অনেক আচ্ছাদিত ভাইরাসের প্রবেশের জন্য প্রয়োজনীয় ফসফ্যাটিডিলসেরিন রিসেপ্টরগুলির সাথে পিই সংযোগকে ব্যাহত করে তা ব্রড-স্পেকট্রাম অ্যান্টিভাইরাল ক্রিয়াকলাপের জন্য একটি আশাব্যঞ্জক কৌশল। সিনামাইসিন ফসফোলিপেজ এ2, ফসফ্যাটিডিলেথানোলামাইনের (পি. ই) স্তরের সাথে 1:1 অনুপাতে উচ্চ নির্দিষ্টতার সাথে আবদ্ধ হয় এবং এই বন্ধন আয়ন চ্যানেলের ক্রিয়াকলাপকে পরিবর্তন করে। এই বৈশিষ্ট্যটি ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পে সিস্টিক ফাইব্রোসিস চিকিৎসার জন্য ব্যবহৃত হয়। উপরন্তু, পি. এল. এ2 কোষের ঝিল্লিতে ফসফোলিপিড থেকে আরাকিডোনিক অ্যাসিড মুক্ত করার প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করে, যা প্রদাহের সাথে যুক্ত ইকোস্যানয়েড সংশ্লেষণের অগ্রদূত। এই ধরনের ল্যান্টিবায়োটিকগুলি প্রদাহজনক প্রক্রিয়াগুলি নিয়ন্ত্রণেও ব্যবহার করা যেতে পারে। পিএলএ2-এর প্রতিরোধ এথেরোস্ক্লেরোসিস, ডায়াবেটিস এবং ক্যান্সারের মতো কিছু রোগের চিকিৎসার সঙ্গেও যুক্ত। রেফারেন্স ল্যান্টিবায়োটিকস হেটেরোসাইক্লিক যৌগ 4 টি রিং সহ সাইক্লিক পেপটাইড