Ionic channels induced by surfactin in planar lipid bilayer membranes

Sheppard, John D.; Jumarie, Catherine; Cooper, David G.; Laprade, Raynald

doi:10.1016/0005-2736(91)90406-x

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“…Although both molecules insert in membranes and form ion-conducting pores, they have different mechanisms. Surfactininduced pores show some selectivity for potassium over other cations whereas iturin-induced pores show a slight selectivity for anions over cations (10,11). In our assay, surfactin stimulated biofilm formation whereas iturin did not (Table S1).…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 69%

Structurally diverse natural products that cause potassium leakage trigger multicellularity in Bacillus subtilis

López

Fischbach²,

Chu³

et al. 2009

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

339

394

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We report a previously undescribed quorum-sensing mechanism for triggering multicellularity in Bacillus subtilis. B. subtilis forms communities of cells known as biofilms in response to an unknown signal. We discovered that biofilm formation is stimulated by a variety of small molecules produced by bacteria-including the B. subtilis nonribosomal peptide surfactin-that share the ability to induce potassium leakage. Natural products that do not cause potassium leakage failed to induce multicellularity. Small-molecule-induced multicellularity was prevented by the addition of potassium, but not sodium or lithium. Evidence is presented that potassium leakage stimulates the activity of a membrane protein kinase, KinC, which governs the expression of genes involved in biofilm formation. We propose that KinC responds to lowered intracellular potassium concentration and that this is a quorum-sensing mechanism that enables B. subtilis to respond to related and unrelated bacteria.biofilm ͉ quorum sensing

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Section: Resultsmentioning

confidence: 69%

Structurally diverse natural products that cause potassium leakage trigger multicellularity in Bacillus subtilis

López

Fischbach²,

Chu³

et al. 2009

Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

339

394

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“…Estudos sobre os mecanismos moleculares de permeabilização de membrana através da incorporação da surfactina demonstraram haver perda do conteúdo vesicular através da desestabilização lipídica ou formação de poros intra membranais 38,47 . Recentemente, foi demonstrado que certos tipos de peptídeos cíclicos são capazes de inativar bactérias gram-positivas e gram-negativas, através da autoformação de sistemas tubulares em membranas lipídicas 38 .…”

Section: Figura 1 Estrutura Da Principal Isoforma Da Surfactinaunclassified

Surfactina: propriedades químicas, tecnológicas e funcionais para aplicações em alimentos

Barros¹,

Quadros²,

Júnior³

et al. 2007

Quím. Nova

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Recebido em 11/11/05; aceito em 31/5/06; publicado na web em 19/1/07 SURFACTIN: CHEMICAL, TECHNOLOGICAL AND FUNCTIONAL PROPERTIES FOR FOOD APPLICATIONS. Surfactin, a lipopeptide produced by strains of Bacillus subtilis, has been proved to be a suitable biosurfactant in several applications. For many years, it has been investigated mainly for oil recovery and environmental usage. Its chemical, technological and functional characteristics turn surfactin into an attractive compound for several utilizations. In this review we emphasize some aspects of surfactin as a new food ingredient and its potential pharmaceutical and health applications.Keywords: surfactin; food ingredients; pharmaceutical applications. INTRODUÇÃOSurfactante é uma palavra derivada da contração da expressão "surface active agent", termo que significa, literalmente, agente de atividade superficial. Em outras palavras, surfactante é um composto caracterizado pela capacidade de alterar as propriedades superficiais e interfaciais de um líquido 1,2 . O termo interface denota o limite entre duas fases imiscíveis, enquanto o termo superfície indica que uma das fases é gasosa 1 . Outra propriedade fundamental dos surfactantes é a tendência de formar agregados chamados micelas que, geralmente, se formam a baixas concentrações em água. A concentração mínima na qual se inicia a formação de micelas chama-se concentração micelar crítica (CMC), sendo uma importante característica de um surfactante 1 . Estas propriedades tornam os surfactantes adequados para uma ampla gama de aplicações industriais envolvendo: detergência, emulsificação, lubrificação, capacidade espumante, capacidade molhante, solubilização e dispersão de fases 3 .A produção mundial de surfactantes excede 3 milhões de t/ano sendo que sua utilização se concentra nas indústrias de petróleo, de cosméticos, de produtos de higiene e de limpeza 3 , sendo que este último é o setor que utiliza a maior parte dos surfactantes produzidos como matéria-prima para fabricação de detergentes de uso doméstico 4 .A grande maioria dos surfactantes disponíveis comercialmente é sintetizada a partir de derivados de petróleo. Entretanto, o aumento da preocupação ambiental entre os consumidores, combinado com novas legislações de controle do meio ambiente levou à procura por surfactantes naturais como alternativa aos produtos existentes 4 .Compostos de origem microbiana que exibem atividade superficial são denominados biossurfactantes, consistindo em subprodutos de seus respectivos sistemas metabólicos 5 . Nas últimas décadas, diversos microrganismos têm sido relatados como produtores de vários tipos de surfactantes. A biodegradabilidade 6,7 e baixa toxicidade dos biossurfactantes constituem vantagens adicionais sobre os ingredientes sintéticos e, conseqüentemente, tornam-se substitutos dos emulsificantes convencionais em alimentos e cosméticos 6 , originando maior apelo de mercado pelo fato desses produtos serem considerados naturais, além de apropriados para aplicação ambiental 7 .As bactérias, juntamente com as ar...

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“…It is hemolytic by lysis of erythrocytes inhibiting fibrin clot formation [10,19]. Surfactin efficiently binds mono-and divalent cations [22] and forms ion conducting pores in lipid bilayer membranes functioning as an ionophor for ion transport across biomembranes [23,24].…”

Section: Accepted M Manuscriptmentioning

confidence: 99%

Physicochemical studies of the interaction of the lipoheptapeptide surfactin with lipid bilayers of l-α-dimyristoyl phosphatidylcholine

Kell

Holzwarth

Boettcher

et al. 2007

Biophysical Chemistry

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ochemical studies of the interaction of the lipoheptapeptide surfactin with lipid bilayers of L-α-dimyristoyl phosphatidylcholine. Biophysical Chemistry, Elsevier, 2007, 128 (2-3) This is a PDF file of an unedited manuscript that has been accepted for publication. As a service to our customers we are providing this early version of the manuscript. The manuscript will undergo copyediting, typesetting, and review of the resulting proof before it is published in its final form. Please note that during the production process errors may be discovered which could affect the content, and all legal disclaimers that apply to the journal pertain. A C C E P T E D

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Ionic channels induced by surfactin in planar lipid bilayer membranes

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Structurally diverse natural products that cause potassium leakage trigger multicellularity in Bacillus subtilis

Structurally diverse natural products that cause potassium leakage trigger multicellularity in Bacillus subtilis

Surfactina: propriedades químicas, tecnológicas e funcionais para aplicações em alimentos

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