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Lexikon der Biochemie: Peptaibole

Peptaibole, lineare Peptidantibiotika mit einem hohen Anteil von α,α-dialkylierten Aminosäuren, die von Pilzen der Gattung Trichoderma synthetisiert werden, N-terminal acyliert sind und am C-Terminus einen Aminoalkohol enthalten. Neben den proteinogenen Aminosäurebausteinen bestimmen die nichtproteinogenen Bausteine, wie α-Aminoisobuttersäure (Aib, α-Methylalanin, MeA), Isovalin (Iva, α-Ethylalanin, EtA) die Konformation der in der Regel bis zu 20 Aminosäuren enthaltenden Peptide (Mr 2kDa). Die Substitutionen am α-C-Atom, an der N-terminalen Aminofunktion und am C-Terminus durch Aminoalkohole, wie Phenylalaninol (Pheol), Valinol (Valol) oder Leucinol (Leuol) führen zu einem Verlust der lokalen Flexibilität der Peptidkette, wodurch es zur Ausbildung stabiler Sekundärstrukturdomänen (α- bzw. 310-Helices und β-turns) kommt. Ein charakteristisches Merkmal der P. ist ihre Fähigkeit, zur Ausbildung amphiphatischer Helices, die mit Phospholipidmembranen in Wechselwirkung treten und dabei die Permeabilität von Liposomen erhöhen sowie spannungsabhängige Transmembrankanäle in planaren Lipiddoppelschichtmembranen erzeugen. Die letzteren Eigenschaften resultieren aus der Zusammenlagerung amphiphatischer Helixmonomere zu Helixbündeln, die einen Ionentransport durch die Lipiddoppelschicht ermöglichen. Die P. wirken antibakteriell. Auch die Freisetzung von Catecholamin aus adrenalen chromaffinen Zellen wurde beobachtet. Es gibt verschiedene P., die sich durch den Acyl-Rest, die Kettenlänge und die Anzahl der Prolinbausteine unterscheiden. Eine Hauptgruppe der P., zu der auch das Alamethicin, Trichotoxin, Suzukacillin u.a. gehören, ist längerkettig (18-20 Aminosäurereste) und enthält Prolin in den Positionen 2 und 3. Eine andere Gruppe, die Lipopeptaibole, umfasst kürzerkettige P. mit Octansäure als N-Acylrest, einer großen Anzahl von Glycinbausteinen, jedoch ohne Prolin in der Sequenz. Antibiotisch-antifungizid wirkende P. sind die von Trichoderma harzianum gebildeten Peptide, wie beispielsweise die Harzianine HC.

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