Biology of Metals

Bismuth compounds are widely used for the treatment of peptic ulcers and Helicobacter pylori infections. It has been suggested that enzyme inhibition plays an important role in the antibacterial activity of bismuth towards this bacterium. Urease, an enzyme that converts urea into ammonia and carbonic acid, is crucial for colonization of the acidic environment of the stomach by H. pylori. Here, we show that three bismuth complexes exhibit distinct mechanisms of urease inhibition, with some differences dependent on the source of the enzyme. Bi(EDTA) and Bi(Cys)3 are competitive inhibitors of jack bean urease with K i values of 1.74 ± 0.14 and 1.84 ± 0.15 mM, while the anti-ulcer drug, ranitidine bismuth citrate (RBC) is a non-competitive inhibitor with a K i value of 1.17 ± 0.09 mM. A 13C NMR study showed that Bi(Cys)3 reacts with jack bean urease during a 30 min incubation, releasing free cysteines from the metal complex. Upon incubation with Bi(EDTA) and RBC, the number of accessible cysteine residues in the homohexameric plant enzyme decreased by 5.80 ± 0.17 and 11.94 ± 0.13, respectively, after 3 h of reaction with dithiobis(2-nitrobenzoic acid). Kinetic analysis showed that Bi(EDTA) is both a competitive inhibitor and a time-dependent inactivator of the recombinant Klebsiella aerogenes urease. The active C319A mutant of the bacterial enzyme displays a significantly reduced sensitivity toward inactivation by Bi(EDTA) compared with the wild-type enzyme, consistent with binding of Bi3+ to the active site cysteine (Cys319) as the mechanism of enzyme inactivation.

Sản xuất siderophore bởi chín chủng (sáu loài) thuộc chi Trichoderma đã được nghiên cứu. Trong điều kiện thiếu sắt, dịch lọc văn hóa của tất cả các chủng đều chứa coprogen, coprogen B và ferricrocin. Ngoài ra, T. longibrachiatum và T. pseudokoningii đã sản xuất siderophore thuộc loại fusigen. Năng suất siderophore thay đổi tùy theo các chủng được kiểm tra, từ 270 mg/l (chủng HA 34-88) đến 2080 mg/l (chủng HA 113-84). Trong các trích xuất của sợi nấm của T. longibrachiatum và T. pseudokoningii không thể phát hiện thấy siderophore. Từ sợi nấm của các chủng khác, ba loại siderophore, cụ thể là coprogen, ferricrocin và một dẫn xuất coprogen mới mang nhóm palmitoyl thay vì nhóm acetyl, đã được thu thập. Palmitoylcoprogen là siderophore nấm đầu tiên chỉ được tìm thấy trong tế bào và không được bài tiết vào dịch nuôi cấy.