Молочный токсин
![]() | |
![]() | |
Имена | |
---|---|
Предпочтительное название ИЮПАК Динатрий (1 2 С ,1 4а Р ,1 5а С ,1 6а Р ,1 7а С ,1 8 З ,1 10а Р ,1 11а С ,1 12а Р ,1 13а С ,1 14а Р ,1 16 Р ,1 17 Р ,1 18а С ,1 19а Р ,1 21а С ,1 22а Р ,1 23а С ,1 24а Р ,1 25а С ,1 26а Р ,1 27а С ,2 2 С ,2 4а Р , 2 5а С ,2 6а Р , 2 7а С ,2 8а Р , 2 9а С ,2 11 Р , 2 12 Р , 2 13а Р , 2 14 С ,2 14а С ,2 15а Р , 2 17а С ,2 18а Р , 2 19а С ,3 2 Р ,3 3 Р ,3 4а С ,3 6 С ,3 7 Р ,3 8 Р ,3 8а С ,5 Р ,7 Р ,8 2 С ,8 3 Р ,8 4а С ,8 6 Р ,8 7 Р ,8 8 Р ,8 8а С ,9 2 Р ,9 3 Р ,9 4 Р ,9 4а С ,9 5а С ,9 6а Р ,9 7а С ,9 8 Р ,9 9 Р ,9 10 С ,9 11а Р ,9 12а С ,9 13а Р ,9 14 Р ,9 14а Р , 11 С , 12 Р , 13 2 С , 13 3 Р , 13 4 С , 13 4а С , 13 5а Р , 13 6а С , 13 7а Р , 13 8 С , 13 8а С , 13 10 С , 13 11 Р , 13 12а Р , 13 13а С , 13 14а Р , 13 15а С , 13 17 Р , 13 17а Р )-1 2 -[(1S , 2R , 4R , 5S ) -1,2-дигидрокси-4,5-диметилокт-7-ен-1-ил]-1 17 ,2 11 ,2 14 ,3 3 ,3 7 ,3 8 ,5,7,8 3 ,8 7 ,8 8 ,9 3 ,9 4 ,9 8 ,9 14 ,11,12,13 3 ,13 4 ,13 8 ,13 11 ,13 17 -докозагидрокси-1 4а ,1 5а ,1 6а ,1 14а ,1 16 ,1 19а ,1 21а ,1 22а ,2 5а ,2 7а ,2 9а ,2 14а ,2 17а ,13 13а ,13 15а -пентадекаметил-13 2 -[(2R , 3R , 4R , ,7S 8R , , 9R ) 11R , 13E метилиден- -3,8,11,15-тетрагидрокси-4,9,13-триметил-12- 7-(сульфонатоокси)пентадек-13-ен-2-ил]-1 3 ,1 4 ,1 4а ,1 5а ,1 6 ,1 6а ,1 7а ,1 10 ,1 10а ,1 11а ,1 12 ,1 12а ,1 13а ,1 14 ,1 14а ,1 16 ,1 17 ,1 18 ,1 18а ,1 19а ,1 20 ,1 21 ,1 21а ,1 22а ,1 23 ,1 23а ,1 24а ,1 25 ,1 25а ,1 26а ,1 27 ,1 27а ,2 2 ,2 3 ,2 4 ,2 4а ,2 5а ,2 6 ,2 6а ,2 7а ,2 8 ,2 8а ,2 9а ,2 10 ,2 11 ,2 12 ,2 13а ,2 14 ,2 14а ,2 15а ,2 16 ,2 17 ,2 17а ,2 18а ,2 19 ,2 19а ,3 2 ,3 3 ,3 4 ,3 4а ,3 6 ,3 7 ,3 8 ,3 8а ,8 2 ,8 3 ,8 4 ,8 4а ,8 6 ,8 7 ,8 8 ,8 8а ,9 3 ,9 4 ,9 4а ,9 5а ,9 6 ,9 6а ,9 7а ,9 8 ,9 9 ,9 10 ,9 11а ,9 12 ,9 12а ,9 13а ,9 14 ,9 14а ,13 3 ,13 4 ,13 4а ,13 5а ,13 6 ,13 6а ,13 7а ,13 8 ,13 8а ,13 10 ,13 11 ,13 12 ,13 12а ,13 13а ,13 14 ,13 14а ,13 15а ,13 16 ,13 17 ,13 17а -октагектагидро-1 2 Н ,9 2 Н , 13 2 H -1(16)-пирано[2''' ',3''' ':5''',6''']пирано[2''',3''':6'',7'' ]оксепино[2'',3'':5',6']пирано[2',3':5,6]пирано[3,2- b ]пирано[2''',3''':5 «,6'']пирано[2'',3'':5',6']пирано[2',3':5,6]пирано[2,3- г ]оксоцина-2(2,12 )-бис(пирано[2′′,3′′:5,6]пирано[2′,3′:5,6]пирано)[3,2- b :2′,3′- f ]оксепина-13 (10)-пирано[3,2- b ]пирано[2''',3''':5'',6'']пирано[2'',3'':5',6']пирано[ 2',3':5,6]пирано[2,3- f ]оксепина-9(2,10)-дипирано[2,3- е :2',3'- е ']пирано[3,2- б :5,6- b ']дипирана-3,8(2,6)-бис(пирано[3,2- b ]пирана)тридекафан-9 9 -илсульфат | |
Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
ЧЕМБЛ | |
ХимическийПаук | |
Информационная карта ECHA | 100.227.039 |
КЕГГ | |
ПабХим CID | |
НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
Характеристики | |
С 164 Н 256 О 68 С 2 Na 2 | |
Молярная масса | 3422 g/mol |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
Майтотоксин ( MTX ) — чрезвычайно мощный биотоксин, вырабатываемый Gambierdiscus Toxicus , видом динофлагеллят . Было доказано, что майтотоксин более чем в сто тысяч раз сильнее нервно-паралитического агента VX . [1] Майтотоксин настолько силен, что было продемонстрировано, что внутрибрюшинная инъекция в дозе 130 нг /кг была смертельной для мышей. [2] Майтотоксин был назван в честь сигуатерной рыбы Ctenochaetus striatus , называемой на Таити «маито» , из которой майтотоксин был впервые выделен. Позже было показано, что майтотоксин на самом деле вырабатывается динофлагеллятой Gambierdiscus Toxicus .
Механизм токсичности
[ редактировать ]Майтотоксин активирует внеклеточные кальциевые каналы , что приводит к увеличению уровня цитозольного кальция. 2+ ионы. [3] Точная молекулярная мишень маитотоксина неизвестна, но предполагается, что майтотоксин связывается с плазматической мембраной Ca. 2+ АТФаза (PMCA) и превращает его в ионный канал , подобно тому, как палитоксин превращает Na + /К + -АТФаза в ионный канал. [4] В конечном итоге некроптоза активируется каскад , что приводит к пузырению мембраны и, в конечном итоге, к лизису клеток . [5] Майтотоксин может косвенно активировать кальцийсвязывающие протеазы кальпаин-1 и кальпаин-2 , способствуя некрозу. [6] Токсичность ЛД маитотоксина у мышей наиболее высока среди небелковых токсинов: 50 составляет 50 нг/кг. [7]
Молекулярная структура
[ редактировать ]Сама молекула представляет собой систему из 32 сросшихся колец. Он напоминает большие цепи жирных кислот и примечателен тем, что является одной из крупнейших и наиболее сложных небелковых и неполисахаридных молекул , вырабатываемых любым организмом . Майтотоксин включает 32 эфирных кольца, 22 метильных группы , 28 гидроксильных групп и 2 серной кислоты эфира и имеет амфипатическую структуру. [8] [9] [10] Его структура была установлена посредством анализа с использованием ядерного магнитного резонанса в Университете Тохоку , Гарвардском университете и Токийском университете в сочетании с масс-спектрометрией и синтетическими химическими методами. Однако Эндрю Галлимор и Джонатан Спенсер поставили под сомнение структуру майтотоксина в одном кольцевом соединении (соединение J-K), основываясь исключительно на биосинтетических соображениях и своей общей модели биогенеза морских полиэфиров. [11] К.С. Николау и Майкл Фредерик утверждают, что, несмотря на этот биосинтетический аргумент, первоначально предложенная структура все еще может быть правильной. [12] Споры еще не закончились [ нужно обновить ] предстоит решить.
Биосинтез
[ редактировать ]Молекула производится в природе посредством поликетидсинтазного пути. [11]
Полный синтез
[ редактировать ]С 1996 года исследовательская группа Николау занимается синтезом молекулы путем полного синтеза. [13] [14] [15] [16] хотя по состоянию на 2015 год проект приостановлен из-за отсутствия финансирования. [17]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Паспорт безопасности: VX» . www.ilpi.com . Проверено 29 сентября 2022 г.
- ^ Ёкояма, А; и др. (1988). «Некоторые химические свойства майтотоксина, предполагаемого агониста кальциевых каналов, выделенного из морской динофлагелляты». Дж. Биохим . 104 (2): 184–187. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a122438 . ПМИД 3182760 .
- ^ Охизуми, Ю; Ясумото, Т. (1983). «Сокращение и увеличение содержания кальция в тканях, вызванное маитотоксином, самым мощным из известных морских токсинов, в гладких мышцах кишечника» . Британский журнал фармакологии . 79 (1): 3–5. дои : 10.1111/j.1476-5381.1983.tb10485.x . ПМК 2044839 . ПМИД 6871549 .
- ^ Синкинс, WG; Эстасьон, М; Прасад, В.; Гоэль, М; Шулл, GE; Кунце, Д.Л.; Шиллинг, WP (2009). «Майтотоксин превращает плазмалеммальный Ca2+-насос в Ca2+-проницаемый неселективный катионный канал» . Американский журнал физиологии. Клеточная физиология . 297 (6): C1533–43. doi : 10.1152/ajpcell.00252.2009 . ПМК 2793065 . ПМИД 19794142 .
- ^ Эстасьон, М. и Шиллинг, WP (2001). «Вызванное маитотоксином образование мембранных пузырей и гибель клеток в эндотелиальных клетках аорты крупного рогатого скота» . Физиология БМК . 1 :2. дои : 10.1186/1472-6793-1-2 . ПМК 32181 . ПМИД 11231888 .
- ^ Ван, К.; и др. (1996). «Майтотоксин индуцирует активацию кальпаина в клетках нейробластомы SH-SY5Y и культурах коры головного мозга». Арх. Биохим. Биофиз . 331 (2): 208–214. дои : 10.1006/abbi.1996.0300 . PMID 8660700 .
- ^ Игараси, Томодзи; Аритаке, Сиро; Ясумото, Такеши (1999). «Механизмы, лежащие в основе гемолитической и ихтиотоксической активности майтотоксина». Природные токсины . 7 (2). Уайли: 71–79. doi : 10.1002/(sici)1522-7189(199903/04)7:2<71::aid-nt40>3.0.co;2-0 . ISSN 1056-9014 . ПМИД 10495469 .
- ^ Мурата, М; и др. (1994). «Структура и частичное стереохимическое определение маитотоксина, самого токсичного и крупнейшего природного небиополимера». Дж. Ам. хим. Соц . 116 (16): 7098–7107. дои : 10.1021/ja00095a013 .
- ^ Сасаки, М; и др. (1996). «Полная структура маитотоксина I; Конфигурация боковой цепи C1-C14». Энджью. хим. Межд. Эд. англ . 35 (15): 1672–1675. дои : 10.1002/anie.199616721 .
- ^ Киши, Ю. (1998). «Полная структура майтотоксина» . Чистое приложение. Хим . 70 (2): 339–344. дои : 10.1351/pac199870020339 .
- ^ Перейти обратно: а б Галлимор А.Р., Спенсер Дж.Б. (2006). «Стереохимическая однородность морских полиэфирных лестниц - последствия для биосинтеза и структуры майтотоксина» . Энджью. хим. Межд. Эд. англ . 45 (27): 4406–4413. дои : 10.1002/anie.200504284 . ПМИД 16767782 .
- ^ Николау К.К., Фредерик М.О. (2007). «О строении майтотоксина». Энджью. хим. Межд. Эд. англ . 46 (28): 5278–82. дои : 10.1002/anie.200604656 . ПМИД 17469088 .
- ^ Николау К.С., Коул Кевин П., Фредерик Майкл О., Аверса Роберт Дж., Дентон Росс М. (2007). «Химический синтез кольцевой системы GHIJK и дальнейшее экспериментальное подтверждение первоначально установленной структуры майтотоксина». Энджью. хим. Межд. Эд . 46 (46): 8875–8879. дои : 10.1002/anie.200703742 . ПМИД 17943950 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Николау К.К. (2008). «Химический синтез кольцевой системы GHIJKLMNO майтотоксина». Журнал Американского химического общества . 130 (23): 7466–7476. дои : 10.1021/ja801139f . ПМИД 18481856 .
- ^ Николау К.С. (2010). «Синтез кольцевой системы ABCDEFG майтотоксина» . Журнал Американского химического общества . 132 (19): 6855–6861. дои : 10.1021/ja102260q . ПМК 2880607 . ПМИД 20415445 .
- ^ Николау К.К. (2014). «Синтез и биологическая оценка доменов QRSTUVWXYZA' майтотоксина» . Журнал Американского химического общества . 136 (46): 16444–16451. дои : 10.1021/ja509829e . ПМЦ 4244842 . ПМИД 25374117 .
- ^ Самая сложная задача полного синтеза химии приостановлена из-за нехватки средств. Катрина Крамер, 15 января 2015 г. Chemistry World http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/01/chemistry-grandest-total-synthesis-challenge-maitotoxin-put- нехватка средств
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Дж. П. ДЖОШИ, Мейтленд (2004). Органическая химия, третье издание . WW Нортон и компания. ISBN 978-0-393-92408-4 .
- Кислородные гетероциклы
- Морские нейротоксины
- Токсины ионных каналов
- Фикотоксины
- Вторичные спирты
- Производные алкена
- Тетрагидропираны
- Органические соли натрия
- Полиэфирные токсины
- Небелковые токсины ионных каналов
- Открыватели кальциевых каналов
- Сопряженные диены
- Сульфатные эфиры
- Гетероциклические соединения с семью и более кольцами.