기능성 할로겐화 페닐피롤 유도체들의 개발 (Development of Functional Halogenated Phenylpyrrole Derivatives)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 33권 / 10호 / 842 ~ 850페이지
· 저자명 : 정민희, 공희정, 김영옥, 이진호

초록

피롤니트린, 피롤로마이신, 피오루테오린 등은 미생물 유래의 다양한 항균활성을 갖는 기능성 할로겐화 페닐피롤 유도체들이다. 그 중에서 피롤니트린은 Pseudomonas fluorescens, Burkholderia cepacia, Serratia plymuthica 등에서 L-트립토판으로부터 4단계 반응을 거쳐 만들어내는 이차대사산물이다. 현재 표재성 피부 사상진균 감염의 치료용으로 사용되며, 토양유래 및 엽면 진균감염에 높은 길항작용을 하며, 인체에 무해하여 산업적 응용가치가 높다. 한편 피롤니트린은 빛에 의해 잘 분해되기 때문에 야외에서 광범위하게 사용하는데 어려움이 있다. 그 대안으로 구조적으로 유사하고 광 안정성이 우수한 합성으로 생산되는 비 침습성 표면 살균제인 플루디옥소닐이 개발되어, 주로 식물의 종자 및 엽면 처리용으로 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 수생생물에 높은 독성을 야기하며, 인간 세포주에서 잠재적인 내분비 교란물질로 작용할 수 있는 위험요인이 있어 각국에서 잔류허용 기준량을 설정하여 관리하고 있다. 한편, 천연 피롤로마이신, 피오루테오린과 같은 화합물이 미생물에서 분리, 확인되었으며, 각각. 그람양성균에 대한 항생/항생물막 활성, 식물 병원 난균류 Pythium ultimum에 높은 항균활성을 갖는다. 본 총설은 여러 기능성 할로겐화 페닐피롤 유도체 중 세균 유래의 피롤니트린의 생합성에 관한 특징과 생산, 합성 플루디옥소닐의 특징, 그 외 천연 페닐피롤 유도체들의 특징등을 요약하였다. 우리는 다양한 천연 HPD의 미생물에 의한 생산과 화학합성법에 의한 다양한 합성 HPD의 개발을 통해 인간과 환경에서 높은 치료 효능과 안전성을 제공하는 새로운 HPD의 개발을 기대한다.

영어초록

Pyrrolnitrin, pyrrolomycin, and pyoluteorin are functional halogenated phenylpyrrole derivatives (HPDs) derived from microorganisms with diverse antimicrobial activities. Pyrrolnitrin is a secondary metabolite produced from L-tryptophan through four-step reactions in Pseudomonas fluorescens, Burkholderia cepacia, Serratia plymuthica, etc. It is currently used for the treatment of superficial dermatophytic fungal infections, has high antagonistic activities against soil-borne and foliar fungal infections, and has many industrial applications. Since pyrrolnitrin is easily decomposed by light, it is difficult to widely use it outdoors. As an alternative, fludioxonil, a synthetically produced non-systemic surface fungicide that is structurally similar and has excellent light stability, has been commercialized for seed and foliar treatment of plants. However, due to its high toxicity to aquatic organisms and adverse effects in human cell lines, many countries have established maximum residue levels and strictly control its levels. Pyrrolomycin and pyoluteorin, which have antibiotic/antibiofilm activity against Gram-positive bacteria and high anti-oomycete activity against the plant pathogen Pythium ultimum, respectively, were isolated and identified from microorganisms. This review summarizes the biosynthesis and production of natural pyrrolnitrin derived from bacteria and the characteristics of synthetic fludioxonil and other natural phenylpyrrole derivatives among the HPDs. We expect that a plethora of highly effective, novel HPDs that are safe for humans and environments will be developed through the generation of an HPD library by microbial biosynthesis and chemical synthesis.

참고자료

· 없음