البوروميسين

البوروميسين هو مضاد حيوي مثبط لتخليق البروتين، مما يتسبب في إنهاء السلسلة قبل الأوان أثناء عملية الترجمة .

البوروميسين مضاد حيوي من فئة الأمينونوكليوزيدات ، مُستخلص من بكتيريا ستربتوميسيس ألبونيجر ، ^{[ 1 ]} يُسبب إنهاءً مبكرًا لسلسلة الترجمة أثناء عملية الترجمة في الريبوسوم . يُشبه جزء من جزيئه الطرف 3' لجزيء الحمض الأميني tRNA . يدخل هذا الجزء إلى الموقع A وينتقل إلى السلسلة النامية، مُسببًا تكوين سلسلة ناشئة مُغطاة بالبوروميسين وإطلاق السلسلة قبل الأوان. ^{[ 2 ]} آلية عمله الدقيقة غير معروفة حاليًا، ولكن يحتوي الطرف 3' على رابطة أميدية بدلًا من رابطة الإستر المعتادة في tRNA . هذا يجعل الجزيء أكثر مقاومة للتحلل المائي ، مما يُوقف الريبوسوم .

البوروميسين انتقائي إما للكائنات بدائية النواة أو حقيقية النواة .

ومن الجدير بالذكر أيضاً أن البوروميسين عنصر أساسي في عرض الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) . في هذا التفاعل، ترتبط جزيئة البوروميسين كيميائياً بنهاية قالب mRNA ، الذي يُترجم بعد ذلك إلى بروتين. ثم يُشكل البوروميسين رابطة تساهمية مع سلسلة الببتيد المتنامية ، مما يسمح بربط mRNA فعلياً بناتج الترجمة.

يمكن أيضًا استخدام الأجسام المضادة التي تتعرف على السلاسل الوليدة المغلفة بالبوروميسيل لتنقية عديدات الببتيد المصنعة حديثًا ^{[ 3 ]} ولتصوير توزيع الريبوسومات النشطة في الترجمة عن طريق التألق المناعي . ^{[ 4 ]}

البوروميسين مثبط عكسي لإنزيم ثنائي الببتيديل ببتيداز II ( ببتيداز السيرين ) وإنزيم ألانيل أمينوببتيداز السيتوسولي ( ميتالوببتيداز ). ^{[ 5 ] [ 6 ]} لا تزال آلية التثبيط غير مفهومة تمامًا، ومع ذلك، يمكن استخدام البوروميسين للتمييز بين أمينوببتيداز M (النشط) وألانيل أمينوببتيداز السيتوسولي (المثبط بواسطة البوروميسين).

يُستخدم البوروميسين في بيولوجيا الخلية كعامل انتقائي في أنظمة زراعة الخلايا. وهو سام للخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. تُكتسب مقاومة البوروميسين من خلال جين pac الذي يُشفّر إنزيم ناقل الأسيتيل- N للبوروميسين (PAC)، والذي وُجد في سلالة مُنتجة من جنس Streptomyces. يذوب البوروميسين في الماء (بتركيز 50  ملغم/مل) ويُصبح محلولًا عديم اللون عند تركيز 10  ملغم/مل. يبقى البوروميسين مستقرًا لمدة عام واحد كمحلول عند تخزينه في درجة حرارة -20  درجة مئوية. تتراوح الجرعة المُوصى بها كعامل انتقائي في مزارع الخلايا بين 1 و10 ميكروغرام/مل، على الرغم من أنه قد يكون سامًا للخلايا حقيقية النواة بتركيزات منخفضة تصل إلى 1 ميكروغرام/مل. يعمل البوروميسين بسرعة، ويمكنه قتل أكثر من 99% من الخلايا غير المقاومة خلال يوم واحد.

يُعدّ البوروميسين ضعيف الفعالية ضدّ بكتيريا الإشريكية القولونية . يتمّ اختيار المتحولات المقاومة للبوروميسين في وسط أجار LB مُدعّم بـ 125  ميكروغرام/مل من البوروميسين. لكنّ استخدام البوروميسين لاختيار الإشريكية القولونية يتطلّب ضبطًا دقيقًا لدرجة الحموضة، ويعتمد أيضًا على السلالة المختارة. ولتسهيل عملية الاختيار والحصول على أفضل النتائج، يُمكن استخدام بوروميسين مُعدّل خصيصًا. تبقى الأطباق الحاوية على البوروميسين مستقرة لمدة شهر عند تخزينها في درجة حرارة 4 ^{[ 7 ]} درجة مئوية. 

يمكن اكتساب مقاومة البوروميسين في الخميرة أيضًا من خلال التعبير عن جين ناقل الأسيتيل-N للبوروميسين ( pac ). ^{[ 8 ]} وتكون التركيزات القاتلة للبوروميسين أعلى بكثير في سلالات خميرة Saccharomyces cerevisiae مقارنةً بخطوط الخلايا الثديية. ويؤدي حذف الجين المشفر لمضخة طرد الأدوية المتعددة Pdr5 إلى زيادة حساسية الخلايا للبوروميسين.

تتطلب اللدونة المشبكية طويلة الأمد ، اللازمة لعمليات الذاكرة ، تغييرات مورفولوجية على مستوى البروتين. ولأن البوروميسين يثبط تخليق البروتين في الخلايا حقيقية النواة، فقد تمكن الباحثون من إثبات أن حقن هذا الدواء يؤدي إلى فقدان الذاكرة على المدى القصير والطويل لدى الفئران. ^{[ 9 ]}