Цитохалазин
Цитохалазины представляют собой грибковые метаболиты , которые обладают способностью связываться с актиновыми нитями и блокировать полимеризацию и удлинение актина. В результате ингибирования полимеризации актина цитохалазины могут изменять морфологию клеток , ингибировать клеточные процессы, такие как деление клеток , и даже вызывать апоптоз клеток . [1] Цитохалазины обладают способностью проникать через клеточные мембраны, предотвращать клеточную транслокацию и вызывать энуклеацию клеток. [2] Цитохалазины могут оказывать влияние и на другие аспекты биологических процессов, не связанные с полимеризацией актина. Например, цитохалазин А и цитохалазин В также могут ингибировать транспорт моносахаридов через клеточную мембрану. [2] цитохалазин H регулирует рост растений, Было обнаружено, что [3] цитохалазин D ингибирует синтез белка [4] а цитохалазин Е предотвращает ангиогенез. [5]
Связывание с актиновыми нитями
[ редактировать ]Цитохалазины, как известно, связываются с зазубренными, быстрорастущими плюс-концами микрофиламентов , которые затем блокируют как сборку, так и разборку отдельных мономеров актина со связанного конца. После связывания цитохалазины по существу закрывают конец новой актиновой нити. Один цитохалазин связывается с одной актиновой нитью. [2] Исследования, проведенные с цитохалазином D (CD), показали, что димеры CD-актина при формировании содержат АТФ-связанный актин. [6] Эти димеры CD-актина восстанавливаются до мономеров CD-актина в результате гидролиза АТФ. Полученный мономер CD-актина может связывать мономер АТФ-актина с образованием димера CD-актина. [2] Компакт-диск очень эффективен; только низкие концентрации (0,2 мкМ) необходимы для предотвращения взъерошивания мембраны и нарушения активности беговой дорожки . [7] Было проанализировано влияние многих различных цитохалазинов на актиновые филаменты, и было обнаружено, что более высокие концентрации (2-20 мкМ) CD необходимы для удаления стрессовых волокон. [7]
Напротив, латрункулин ингибирует полимеризацию актиновых нитей, связываясь с мономерами актина.
Использование и применение цитохалазинов
[ редактировать ]Актиновые микрофиламенты широко изучались с использованием цитохалазинов. Благодаря своей химической природе цитохалазины могут помочь исследователям понять важность актина в различных биологических процессах. Использование цитохалазинов позволило исследователям лучше понять полимеризацию актина, подвижность клеток, взъерошивание, деление клеток, сокращение и жесткость клеток. Использование цитохалазинов было настолько важно для понимания движения цитоскелета и многих других биологических процессов, что исследователи создали два синтетических цитохалазина. [1]
Цитохалазин нашел практическое применение в тромбоэластометрическом (ТЕМ) анализе цельной крови для оценки фибриногена и нарушений полимеризации фибрина в анализе FIBTEM на ROTEM. Этот тест основан на том принципе, что цитохалазин D очень эффективно ингибирует функцию тромбоцитов путем ингибирования сократительных элементов. [8] Ингибирование тромбоцитов более эффективно, чем при блокировке тромбоцитов GPIIb/IIIa антагонистами . [9] In vitro и клинические данные показывают, что прочность сгустка в FIBTEM увеличивается в фибриногена , независимо от количества тромбоцитов. зависимости от концентрации [10] Таким образом, можно быстро обнаружить дефицит фибриногена или нарушения полимеризации фибрина.
Химические структуры
[ редактировать ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Хейдл, AM; Майерс, АГ (2004). «Энантиоселективный, модульный и общий путь к цитохалазинам: синтез L-696,474 и цитохалазина B» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 101 (33): 12048–12053. Бибкод : 2004PNAS..10112048H . дои : 10.1073/pnas.0402111101 . ПМК 514432 . ПМИД 15208404 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Купер, Дж. А. (1987). «Влияние цитохалазина и фаллоидина на актин» (PDF) . Журнал клеточной биологии . 105 (4): 1473–1478. дои : 10.1083/jcb.105.4.1473 . ПМК 2114638 . ПМИД 3312229 .
- ^ Кокс, Р.Х.; Катлер, Х.Г.; Херд, RE; Коул, Р.Дж. (1983). «Исследование ядерным магнитным резонансом протона и углерода-13 конформации производных цитохалазина H и эффектов цитохалазина, регулирующих рост растений». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 31 (2): 405–408. дои : 10.1021/jf00116a055 .
- ^ Орнеллес, округ Колумбия; Фей, Е.Г.; Пенман, С. (1986). «Цитохалазин высвобождает мРНК из цитоскелета и ингибирует синтез белка» . Молекулярная и клеточная биология . 6 (5): 1650–1662. дои : 10.1128/mcb.6.5.1650 . ПМЦ 367692 . ПМИД 3785175 .
- ^ Удагава, Т.; Юань, Дж.; Паниграхи, Д.; Чанг, Ю.-Х.; Шах, Дж.; Д'Амато, Р.Дж. (2000). «Цитохалазин Е, эпоксид, содержащий грибковый метаболит, полученный из аспергилл , ингибирует ангиогенез и рост опухоли» (PDF) . Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 294 (2): 421–427. ПМИД 10900214 .
- ^ Годдетт, Д.В.; Фриден, К. (1987). «Полимеризация актина - механизм действия цитохалазина D» (PDF) . Журнал биологической химии . 261 (34): 15974–15980. дои : 10.1016/S0021-9258(18)66662-1 . ПМИД 3023337 .
- ^ Перейти обратно: а б Яхара, И.; Харада, Ф.; Секита, С.; Ёшихира, К.; Натори, С. (1982). «Корреляция между воздействием 24 различных цитохалазинов на клеточные структуры и клеточные события, а также на актин in vitro» . Журнал клеточной биологии . 92 (1): 69–78. дои : 10.1083/jcb.92.1.69 . ПМК 2112011 . ПМИД 7199054 .
- ^ Мэй, Дж.А.; Ратан, Х.; Гленн-младший; Лёше, В.; Спангенберг, П.; Гептинсталл, С. (1998). «Антагонисты GPIIb-IIIa вызывают быструю дезагрегацию тромбоцитов, предварительно обработанных цитохалазином D. Доказательства того, что стабильность агрегатов тромбоцитов зависит от нормальной сборки цитоскелета». Тромбоциты . 9 (3–4): 227–232. дои : 10.1080/09537109876744 . ПМИД 16793707 .
- ^ Ланг, Т.; Толлер, В.; Гютл, М.; Махла, Э.; Мецлер, Х.; Рехак, П.; Мерц, В.; Халвакс-Бауманн, Г. (2004). «Различные эффекты абциксимаба и цитохалазина D на прочность сгустка при тромбэластографии» . Журнал тромбозов и гемостаза . 2 (1): 147–153. дои : 10.1111/j.1538-7836.2004.00555.x . ПМИД 14717978 .
- ^ Ланг, Т.; Йоханнинг, К.; Мецлер, Х.; Пипенброк, С.; Соломон, К.; Рахе-Мейер, Н.; Танака, Калифорния (2009). «Влияние уровня фибриногена на тромбоэластометрические показатели при наличии тромбоцитопении» (PDF) . Анестезия и анальгезия . 108 (3): 751–758. дои : 10.1213/ane.0b013e3181966675 . ПМИД 19224779 . S2CID 11733489 .
