Батроксобин
 | |
| Клинические данные | |
|---|---|
| AHFS / Drugs.com | Международные названия наркотиков |
| Код ATC | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| Chemspider |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Echa Infocard | 100.029.914 |
  (что это?) (проверять) | |
| Тромбин, похожий на фермент батроксобин | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | ? | ||
| Uniprot | P04971 | ||
| |||
Батроксобин , также известный как рептилаза, представляет собой фермент яда змеи с активностью венебина А , продуцируемый Bothrops Atrox и Bothrops Moojeni , ядовитым видом ямы, обнаруженные к востоку от Анд в Южной Америке. Это гемотоксин , который действует как серин -протеаза аналогично тромбину и является предметом многих медицинских исследований как замены тромбина. Различные ферменты , изолированные из разных видов Боиропов , были названы бегсобином, но если не указано иное, эта статья охватывает багсобин, произведенный B. moojeni , так как это наиболее изученный сорт.
История
[ редактировать ]Bothrops Atrox был описан Carl Linnaeus уже в 1758 году, но Batroxobin, активное соединение в своем яде, было впервые описано только в 1954 году Х. Бруком и Г. Салемом. [ 1 ] В следующие годы было показано, что это первое описание батроксобина имеет несколько применений в хирургии. Из -за растущего интереса к свойствам батерсобина несколько исследований о его гемостатическом эффекте и коагуляции было опубликовано . Совсем недавно, в 1979 году немецкое исследование показало использование батерсобина (тест на ретракцию сгустка рептилазы) в качестве теста на замену для более часто используемого времени тромбина . [ 2 ] Поскольку гепарин не влияет на фермент, он в основном используется, когда гепарин присутствует в крови. Недавние исследования больше подчеркивают улучшение его использования в хирургии, в основном хирургии позвоночника и использования в качестве сериновой протеазы.
Доступные формы
[ редактировать ]Батроксобин является белком семейства сериновой протеазы. Батроксобин тесно связан с физиологической функцией и молекулярным размером с тромбина. Найдены пять подвидов для бразильской змеи Лансхеда (Bothrops Atrox). Батроксобин, полученный из определенных подвидов, демонстрирует гемостатическую эффективность, тогда как белок, полученный из других подвидов, демонстрирует расщепление фибриногена. Некоторые из форм имеют гемостатическую эффективность как основной эффект, где другие формы имеют деградацию фибриногена в качестве основного эффекта. Батроксобин, который естественным образом извлечен из змеиного яда, в основном получен из змеиного боба Мудженни . Но концентрация низкая, и трудно очистить белок. Часто продукт остается загрязненным, это затрудняет использование в клинических целях. Теоретически, молекулярный масса батксобина должен составлять около 25,5 кДа. Часто изолированный батсобин тяжелее, около 33 кДа. Более высокая молекулярная масса вызвана модификацией гликозилирования во время секреции. Различия в веса возникают в результате различных возможных процедур очистки, которые могут удалять различные сахара (цепи) из фермента. Поскольку багсобин, выделенный из яда, очень нерегулярно по качеству, теперь он чаще синтезируется в организмах с использованием Bothrops Moojeni Cdna. [ 3 ]
Структура
[ редактировать ]Структура и рабочий механизм батксобина, извлеченного из Moojeni Bothrops, были тщательно изучены. Существуют различные подвиды, и рабочие механизмы каждого батерсобина различаются. Таким образом, структура Ботуропса Мудженни Батроксобин дополнительно выясняется. Структура батерсобина была изучена различными исследовательскими группами на протяжении многих лет. Эти исследования в основном проводились биологически синтезированием батсобина из кДНК Bothrops Moojeni , а также анализ этого продукта и использования гомологических моделей, основанных на других протеазах, таких как тромбин и трипсин, среди других. Одно из более ранних исследований 1986 года показало, что молекулярная масса составляет 25,503 кДа, 32,312 кДа с углеводом, и состоит из 231 аминокислот. [ 4 ] Последовательность аминокислот демонстрировала значительную гомологию с другими известными сериновыми протеазами млекопитающих, такими как трипсин, тромбин и, в частности, поджелудочной калликреин. Поэтому был сделан вывод, что это действительно член семьи сериновой протеазы. Основываясь на гомологии, дисульфидные мосты были идентифицированы, и структура была выяснена дальше. В более позднем исследовании молекулярного моделирования 1998 года использовалась гомология между железистым калликреином из мыши и батроксобина, который составляет около 40%, для предложения 3D -структуры для биологически активного батерсобина. На сегодняшний день не было предложено определенная трехмерная структура. [ 5 ]
Биологический синтез в микроорганизмах
[ редактировать ]После того, как нуклеотидная последовательность кДНК батерксобина из Bothrops Moojeni была определена еще в 1986 году, исследовательская группа из Университета Киото Сангё успеще экспрессировала кДНК для батерсобина в E. coli в 1990 году. [ 3 ] Последовательность распознавания для тромбина использовалась для получения зрелого батонсобина. Полученный белок слияния был нерастворим и легко очищался. После расщепления слитого белка, рекомбинантный батсобин может быть выделен с помощью электрофореза, а затем был успешно разоблачен для получения биологически активного багсобина. Это исследование показало, что можно было произвести батерксобин с использованием микроорганизмов, метод, который был более многообещающим, чем выделение фермента из экстрагированного змею-яда. В 2004 году исследовательская группа из Кореи произвела бегсобин, выражая его в видах дрожжей Pichia pastoris . [ 6 ] Этот рекомбинантный фермент имел молекулярную массу 33 кДа и включал углеводную структуру. Этот метод выражения его в Pichia pastoris оказался более эффективным, так как вырабавленный фермент показал активность расщепления, которая в некоторых случаях была более специфичной, чем тромбин, и был более специфичным, чем нерекомбинантный батерсобин. Следовательно, синтез с использованием Pichia pastoris кажется многообещающим для производства высококачественного рекомбинантного батсобина.
Токсикодинамика и реактивность
[ редактировать ]Реакции и механизм действия
[ редактировать ]Как описано ранее, Batroxobin представляет собой фермент, который обладает сериновой протеазой на своем субстрате, фибриноген. Сериновая протеаза расщепляет белок в положении серина, чтобы выродить белок. Батроксобин сопоставим с ферментным тромбином, который также является сериновой протеазой для фибриногена. Фибриноген является важным белком для гемостаза, потому что он играет критическую роль в агрегации тромбоцитов и формировании фибриновых сгустков. Обычно, когда человек ранен, тромбин расщепляет фибриноген, который образует сгустки. В результате рана «закрыта» этими сгустками, и может произойти восстановление эпителиальных клеток кожи. Это естественный процесс, необходимый для восстановления тканей. Бэтроксобин яд также индуцирует сгустки, но делает это с повреждением тканей или без него. Это связано с тем, что батерсобин не тормозит конкретными кофакторами, такими как тромбин. Эти сгустки могут блокировать вену и мешать кровотоку.
Различия между тромбина и батроксобина в связывании фибриногена
[ редактировать ]Фибриноген представляет собой димерный гликопротеин, который содержит две пары Aα-, Bβ-пептидных цепей и y- цепи. Существует две изоформы этого фибриногена, одна с двумя я-цепь (ya/ya) и одна с ya-chean и y'-Chain (ya, y '), когда фибриноген расщепляется тромбином, он высвобождает фибринопептид А или Беременный Тромбин действует на два экзосита на фибриноген. Exosite 1 опосредует связывание тромбина с Aα- и Bβ-цепями, а Exosite 2 вызывает взаимодействие со второй молекулой фибриногена на C-конце Y'-Chain. Следовательно, когда тромбин связывает ya/ya -фибриноген только экзозит 1, и когда он связывает ya/y ', оба экзозиты крепко связаны. Таким образом, фибриноген YA/Y 'является конкурентом YA/YA, который уменьшает количество свертывания. ya/y 'связывается с фактором в 20 раз больше, чем Ya/ya. Существуют также ингибиторы свертывания, такие как антитробин и гепарин -кофактор II, которые предотвращают свертывание, когда в этом нет необходимости. Напротив, батроксобин не ингибируется антитробином и гепарином кофактором II. Batroxobin также имеет высокое значение KD для связывания обеих форм Ya/ya и ya/y '. Сайты привязки батерсобина и тромбина частично перекрываются, но есть некоторые различия. Бэтроксобин, связанный с фибрином, сохраняет каталитическую активность и является более мощным стимулом для фибриновой агрегации, чем фибрин-связанный тромбин. Вероятно, это связано с более липофильным характером Exosite 1, который более плотно связывает фибриноген. Фибриноген является единственным субстратом для батоксобина, тогда как тромбин имеет несколько субстратов. Вероятно, это связано с карманом связывания натрий, который содержит тромбин.
Токсикокинетика
[ редактировать ]Токсикокинетические исследования были проведены на различных видах животных, а именно на собаках, мышах, морских свинках, кроликах, крысах и обезьянах. Исследование было выполнено с использованием иммуноанализа для получения уровня багсобина в плазме и моче. Они также измерили уровни фибриногена.
Контакт
[ редактировать ]Обычно яд прямо вводится в кровоток змеей. В выполненных экспериментах они также использовали внутривенную инъекцию батерсобина. Они использовали общую дозу 2 бу/кг (у собак также 0,2 бу/кг), данной в течение 30 минут, три раза в день. На графике ниже вы можете увидеть концентрации батроксобина в плазме после введения.
Распределение
[ редактировать ]Все виды показали большой VD (объем распределения). Значение плазмы у животных в среднем составляло около 50 мл/кг. У собак и обезьян ценность VD была очень низкой по сравнению с другими видами, а именно в 1,5 раза больше стоимости плазмы у других животных. Таким образом, багсобин распределяется в основном через вены, и мало что занимается тканями. У других видов это значение было примерно в четыре раза выше. Это может быть связано с тем, что батерсобин легче поглотить ретикулоендотелиальную систему у этих видов.
Экскреция
[ редактировать ]Батроксобин выделен печенью, почками и селезенкой. Экскреция батерсобина может быть обнаружена с помощью небольших молекул метаболита в моче. При использовании иммуноанализа только 0,2 - 1,9% дозы было обнаружено в моче. Количество радиоактивности 125i-батроксобин составило 69% у крыс и 73% у собак в течение 48 часов. Таким образом, Batroxobin в основном выделяется через почки в его ухудшенной форме. Так что это не обнаруживается с помощью иммуноанализа.
Метаболизм
[ редактировать ]Все виды по -разному реагировали на воздействие батерсобина. Это означает, что их способность метаболизировать эту протеазу не одинакова. У всех них есть свои полураспады. Жизненный период у собак-самые высокие 3,9 ч и 5,8 часа. У кролика и мыши значения полураспада были очень низкими, 0,3 ч и 0,4 ч соответственно. Поскольку батоксобин является ферментом, он разлагается протеазой и расщепляется в меньших нефункциональных частях.
Токсичность
[ редактировать ]Передозировка батерсобина в конечном итоге приведет к смерти из -за гемостатических эффектов. У людей еще не было определено никакой смертельной или безопасной дозы. Безопасная доза для крыс составляет 3,0 куб/кг [ 7 ] и для Macaca Mulatta 1,5 ку/кг. [ 8 ] Смертельная доза была изучена только у мышей и составляет 712,5548 ± 191,4479 ку/кг. [ 9 ]
Клиническое использование
[ редактировать ]Defibrase является торговым названием лекарственного патроксобина и изолирована от яда Боиропса Муджени . Он функционирует как дефибриногенирующий агент и используется для пациентов с тромбозом. Батроксобин из змеи Bothrops Atrox запатентован как рептилаза и используется в качестве гемостатического препарата.
Смотрите также
[ редактировать ]- Ancrod , еще один медицинский яд змея Serine Protease
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Брук Х, Салем Г (июнь 1954 г.). «[Рептилаза, гемостатика профилактики и терапии в хирургических операциях]». Винер Клиниш Вухеншрифт (на немецком языке). 66 (22): 395–7. PMID 13187962 .
- ^ Heimann D, Wolf V, Keller H (июнь 1979 г.). «Использование рептилазы для электрофореза гепаринизированной плазмы (перевод автора)]». Журнал клинической химии и клинической биохимии. Журнал клинической химии и клинической биохимии (на немецком языке). 17 (6): 369–72. PMID 458385 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Maeda M, Satoh S, Suzuki S, Niwa M, Itoh N, Yamashina I (апрель 1991 г.). «Экспрессия кДНК для батоксобина, тромбиноподобного фермента змеиного яда». Журнал биохимии . 109 (4): 632–7. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a123432 . PMID 1869517 .
- ^ Itoh N, Tanaka N, Mihashi S, Yamashina I (март 1987 г.). «Молекулярное клонирование и анализ последовательности кДНК для батксобина, тромбиноподобный фермент змеиного яда» . Журнал биологической химии . 262 (7): 3132–5. doi : 10.1016/s0021-9258 (18) 61479-6 . PMID 3546302 .
- ^ Earps L, Sholling-Jordan PM (август 1998 г.). «Молекулярное моделирование батерсобина на калликреанах» Биохимическое общество транзакций 26 (3): S2 Doi : 10.1042/ bst026s2 9766002PMID
- ^ You WK, Choi WS, Koh YS, Shin HC, Jang Y, Chung KH (июль 2004 г.). «Функциональная характеристика рекомбинантного пароксобина, змею-яда, подобного тромбиноподобному ферменту, экспрессируемого из Pichia pastoris». Письма Febs . 571 (1–3): 67–73. doi : 10.1016/j.febslet.2004.06.060 . PMID 15280019 . S2CID 13630707 .
- ^ Гуан-Рен Ч.Х., Дуан-Хао Ф.Е., Бо-Джун Ю, Го-Кай Лу, Цзя-Хонг Ш.Х. (2008). «Долгосрочное токсическое действие рекомбинантного батоксобина на крыс. Фармацевтическая». Журнал китайской народной освободительной армии . 6
- ^ Лу Г.К., Юань Б.Дж., Цзян Х., Чжао Г.Р., она Дж. Х., Дай Ю.М., Хуан М. (2006). «Долгосрочное токсическое действие рекомбинантного базаксобина на Macaca Mulatta ». Академический журнал второго военного медицинского университета . 5
- ^ Донг Ли, Цзян К., Фан Л., Го.Ю., Чен З.В. (2008). «Экспериментальное исследование по системе фибринолиза крови кроликов и безопасность инъекции виперинового пароксобина». Anhui Medical и Pharmaceutical Journal . 11
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Батроксобин в Национальной медицинской библиотеке Медицинской библиотеки США (Mesh)
