Article (Scientific journals)
Conformational analysis of β and γ-lactam antibiotics
Lamotte, Josette; Dive, Georges; Ghuysen, Jean-Marie
1991In European Journal of Medicinal Chemistry, 26 (1), p. 43-50
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Keywords :
antibiotics; β-lactam; γ-lactam; penicillin; cephalosporin; thienamycin; [beta]-lactam; conformational analysis; [gamma]-lactam; Analyse qualitative; Protéine liaison; Lactame; Antibiotique; Conformation
Abstract :
[en] Geometry optimization, superimposition searches and conformational analysis carried on several lactam antibiotics show that reactivity with the active-site serine penicillin-binding proteins is related to a particular spatial disposition of 2 flanking functional groups - namely a C = O or C-OH on 1 side and a carboxylate on the other - with respect to the central scissile amide bond. Such a binding entity is found in one of the most stable conformers of the tripeptide diacetyl-L-Lys-D-Ala-D-Ala conferring substrate activity, and in benzylpenicillin, cephapyrin, thienamycin, gamma-lactam, the 6-spiro-epoxypenicillin S and in one epimer of lactivicin, conferring inactivating potency. This binding entity generates a particular electronic distribution and the fact that it is conserved in compounds belonging to very different chemical families strongly suggests that it is an important feature required for enzyme recognition.
[fr] L'étude par optimisation de géométrie, superposition et analyse conformationnelle réalisée sur plusieurs antibiotiques à noyau lactame montre que leur réactivité vis-à-vis des protéines liant la pénicilline et possédant une sérine active dépend de la disposition spatiale particulière des groupements fonctionnels C=O ou C---OH et carboxylate de part et d'autre de la liaison amide sensible. Ce motif existe dans l'un des conformères les plus stables du tripeptide substrat diacétyl-D -Lys-D -Ala-D -Ala et dans les inhibiteurs benzylpénicilline, céphapyrine, thiénamycine, γ-lactame, ainsi que dans l'un des épimères de la 6-spiroépoxypénicilline et de la lactivicine. Ce motif génère une distribution électronique très particulière et le fait qu'il soit conservé dans des composés appartenant à des familles chimiques très différentes suggère fortement qu'il constitue une caractéristique nécessaire à la reconnaissance enzymatique.
Disciplines :
Biochemistry, biophysics & molecular biology
Chemistry
Author, co-author :
Lamotte, Josette ;  Université de Liège - ULiège > Institut de Chimie > Service de Microbiologie
Dive, Georges ;  Université de Liège - ULiège > Service de microbiologie
Ghuysen, Jean-Marie ;  Université de Liège - ULiège > Service de microbiologie
Language :
English
Title :
Conformational analysis of β and γ-lactam antibiotics
Alternative titles :
[fr] Analyse conformationnelle d'antibiotiques β et γ-lactamiques
Publication date :
1991
Journal title :
European Journal of Medicinal Chemistry
ISSN :
0223-5234
eISSN :
1768-3254
Publisher :
Elsevier, Paris, France
Volume :
26
Issue :
1
Pages :
43-50
Peer reviewed :
Peer Reviewed verified by ORBi
Available on ORBi :
since 04 January 2010

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