A New Antibiotic. Furanomycin, an Isoleucine Antagonist

Katagiri, Ken; Tori, Kazuo; Kimura, Yasuo; Yoshida, Tadashi; Nagasaki, T.; Minato, Hitoshi

doi:10.1021/jm00318a035

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“…Diese ungewöhnliche a-Aminosäure, die in mikromolarer Konzentration antibakteriell gegen M. tuberculosis, E. coli, B. subtilis und einige Shigella-und Salmonella-Spezies wirkt, wurde 1967 von Katagiri et al aus der Kulturbrühe von Streptomyces threomyceticus L-803 (ATCC 15795) isoliert. [279] Die ihr zunächst zugewiesene Absolutkonfiguration wurde später mithilfe von Synthesen (ausgehend von d-Glucose) [280] und durch eine Röntgenstrukturanalyse des N-Acetyl-Derivats [281] revidiert und eindeutig auf (+)-(aS,2R,5S) festgelegt. Markierungsexperimente ließen erkennen, dass die Biosynthese von Furanomycin über einen Polyketidpfad erfolgt und von zwei Acetat-Einheiten und einer Propionat-Einheit ausgeht.…”

Section: Furanomycin Eine Leitstruktur Mit Ungenügen-dem Potenzialunclassified

“…Da seine Aktivität auf einer Verwechslung mit Isoleucin während der bakteriellen Proteinsynthese (Translation) beruht, [284] wird die antibakterielle Wirkung von 92 von Isoleucin antagonisiert. [279] Zwar behindert Furanomycin die Bildung von Isoleucyl-tRNA in E. coli, doch es hat keinen Einfluss auf andere Aminoacyl-tRNAs. [285] AminoacyltRNA-Synthetasen werden von allen lebenden Organismen benötigt [286] und haben erhebliches Interesse als neue Targets in der bakteriellen Proteinsynthese hervorgerufen.…”

Section: Furanomycin Eine Leitstruktur Mit Ungenügen-dem Potenzialunclassified

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Antibakterielle Naturstoffe in der medizinischen Chemie – Exodus oder Renaissance?

et al. 2006

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Zur Entwicklung von Medikamenten müssen die Strukturvorlagen aus der Natur oft durch Semisynthese oder Totalsynthese verbessert werden (chemische Post‐Evolution). Der Weg vom Naturstoff zum Arzneimittel ist mühsam aber lohnenswert. Die grundlegenden Typen der chemischen Naturstoffmodifikation – Dekoration, Substitution und Abbau – werden hier besprochen, und das biologische, chemische und sozioökonomische Umfeld antibakterieller Forschung wird betrachtet. Naturstoffe waren und bleiben die ergiebigste Leitstrukturquelle für vermarktete Antiinfektiva, und obwohl viele lange bekannte Klassen nie grundlegend erforscht worden sind, erlahmen die industrielle wie die akademische Forschung auf diesem Gebiet – die “altmodischen” Naturstoffe scheinen nicht mehr ins Bild der modernen Wirkstoff‐Forschung zu passen, ihre Handhabung ist aufwändig und erfordert oft nichtstandardisierte Prozesse und längere Bearbeitungszeiten. Eine Neubetrachtung von Naturstoffen mit Methoden der modernen Chemie und Biologie (Reversed Genomics) könnte ihre Renaissance in der Arzneimittelforschung einleiten.

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Section: Furanomycin Eine Leitstruktur Mit Ungenügen-dem Potenzialunclassified

Antibakterielle Naturstoffe in der medizinischen Chemie – Exodus oder Renaissance?

et al. 2006

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“…l-(+)-Furanomycin (1) is a naturally occurring α-amino acid that was isolated from Streptomyces threomyceticus (ATCC 15795) in 1967 by Katagiri et al [3] Furanomycin (1) shows antibiotic activity against several bacterial species; [3] later it was found to be a substrate of isoleucyl aminoacyl tRNA synthetase derived from E. coli, which incorporates 1 in vitro into proteins instead of isoleucine. [4] NMR studies have indicated that the conformation of enzyme-bound furanomycin is very similar to the isoleucine analogue, although the structures of these two amino acids differ considerably.…”

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Synthesis of L‐Furanomycin and Its Analogues via Furoisoxazolines

et al. 2005

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Keywords: Furanomycin / Amino acids / Antibiotics / Nitrile oxide / Cycloaddition / DimethyldioxiraneThe 1,3-dipolar cycloaddition of nitrile oxides and 2-methylfuran has provided suitable precursors for α-amino acids such as L-furanomycin (1) that contain a dihydrofuran ring. By using a chiral nitrile oxide derived from D-glyceraldehyde, the enantiomerically pure furoisoxazolines 9 and 10 were obtained. Owing to the bicyclic, bowl-shaped structure of furoisoxazoline 9 highly stereoselective additions were feasible, in particular, the epoxidation of 9 with dimethyldioxirane provided the required (5ЈS) configuration in 1 after epoxide reduction. Hydroboration of 9 led to the (5ЈR) epimer 2 and nucleophilic addition of a methyl Grignard reagent to

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“…[2] l-()-Furanomycin shows considerable activity against different bacteria, for example E. coli. [2] Later, 1 was found to be charged to isoleucine tRNA by isoleucyl-tRNA synthetase from E. coli and incorporated into protein. [3] model using external fields of 0.000, 0.001, 0.002 and 0.004 au was used to calculate the static dipole polarizabilities for Ba, Au/Au À and Hg.…”

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“…[33] Received: July 29, 1999 Originally, 1 was assigned the aS,2R,5R configuration (2). [2,4] Later, this was revised in favor of ()-(aS,2R,5S)-a-amino-2-(2,5-dihydro-5-methyl)furan-2-acetic acid (1), based on an unambiguous synthesis from d-glucose and an X-ray structure analysis of the N-acetyl derivative. [5,6] Over the last 20 years several strategies for the synthesis of 1 and its stereoisomers were advanced, starting from various carbohydrate precursors, [5,7] substituted furans, [4, 5a] or dimethyl l-tartrate.…”

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