Майтотоксин - Maitotoxin

Не путать с митотоксин.
Майтотоксин
Майтотоксин 2D structure.svg
Модель заполнения пространства молекулы маитотоксина
Имена
Название ИЮПАК
динатрий; [(1R, 3S, 5R, 7S, 8R, 9R, 10S, 12R, 14S, 16S, 17R, 18R, 19R, 21R, 22R) -19 - [(2R, 3R, 4R, 4aS, 6S, 7R , 8aS) -6 - [(1R, 3R) -4 - [(2S, 3R, 4R, 4aS, 6R, 7R, 8aS) -6 - [(1R, 3S, 5R, 7S, 9R, 10R, 12R, 13S, 14S, 16R, 19S, 21S, 23R, 25S, 28S, 30S) -25 - [(1S, 3R, 5S, 7R, 9S, 11S, 14R, 16S, 18R, 20S, 21Z, 24R, 26S, 28R , 30S, 32R, 34S, 35R, 37S, 39R, 42S, 44R) -11 - [(1S, 2R, 4R, 5S) -1,2-дигидрокси-4,5-диметилокт-7-енил] -35- гидрокси-14,16,18,32,34,39,42,44-октаметил-2,6,10,15,19,25,29,33,38,43-декаоксадекацикло [22.21.0.03,20.05,18.07, 16.09,14.026,44.028,42.030,39.032,37] пентатетраконт-21-ен-34-ил] -9,13-дигидрокси-3,7,14,19,30-пентаметил-2,6,11,15,20 , 22,27-гептаоксагептацикло [17.12.0.03,16.05,14.07,12.021,30.023,28] хентриаконтан-10-ил] -3,4,7-тригидрокси-2,3,4,4a, 6,7,8, 8a-октагидропирано [3,2-b] пиран-2-ил] -1,3-дигидроксибутил] -3,4,7-тригидрокси-2,3,4,4a, 6,7,8,8a-октагидропирано [ 3,2-b] пиран-2-ил] -7 - [(2S, 3R) -2,3-дигидрокси-3 - [(1S, 3R, 5S, 6S, 7R, 8S, 10R, 11R, 13S, 15R, 17S, 19R, 21R, 22S, 24S, 25S, 26R) -6,7,11,21,25-пентагидрокси-13,17-диметил-8 - [(E, 2R, 4S, 5R, 7S, 8R , 9R, 11R) -5,8,11,15-тетрагидр окси-4,9,13-триметил-12-метилиден-7-сульфонатоксипентадек-13-ен-2-ил] -4,9,14,18,23,27-гексаоксагексацикло [13.12.0.03,13.05,10.017,26.019 , 24] гептакозан-22-ил] пропил] -9,17,18,22-тетрагидрокси-2,6,11,15,20-пентаоксапентацикло [12.8.0.03,12.05,10.016,21] докозан-8-ил] сульфат[1]
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.227.039 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
UNII
Свойства
C164ЧАС256О68S2Na2
Молярная масса3422 г / моль
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверятьY проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Майтотоксин (или MTX) является чрезвычайно мощным токсин произведено Гамбиердискус токсический, а динофлагеллята виды. Майтотоксин настолько мощный, что было продемонстрировано, что внутрибрюшинный инъекция 130 нг / кг был летальным для мышей.[2] Майтотоксин был назван от сигаретный рыбы Ctenochaetus striatus - называется «маито» в Таити - из которых впервые был выделен маитотоксин. Позже было показано, что маитотоксин на самом деле вырабатывается динофлагеллятами. Гамбиердискус токсический.

Механизм токсичности

Майтотоксин активирует внеклеточную кальциевые каналы, что приводит к увеличению уровня цитозольного Ca2+ ионы.[3] Точная молекулярная мишень маитотоксина неизвестна, но было высказано предположение, что маитотоксин связывается с плазматическая мембрана Ca2+ АТФаза (PMCA) и превращает его в ионный канал, аналогично тому, как палитоксин превращает Na+/ К+-ATPase в ионный канал.[4] В конечном итоге некроптоз каскад активируется, в результате мембранные пузыри и в конце концов лизис клеток.[5] Майтотоксин может косвенно активировать связывание кальция протеазы кальпаин-1 и кальпаин-2, способствующий некрозу.[6] В токсичность маитотоксина у мышей является самым высоким для небелковых токсинов: LD50 составляет 50 нг / кг.

Молекулярная структура

В молекула Сама по себе система из 32 слившихся колец. Похоже на большой жирная кислота цепочки, и это примечательно, потому что это одна из самых крупных и сложных не-белок, не-полисахарид молекулы, производимые любыми организм. Майтотоксин включает 32 эфир кольца, 22 метильные группы, 28 гидроксильные группы, и 2 серная кислота сложные эфиры и имеет амфипатический структура.[7][8][9] Его структура была установлена ​​путем анализа с использованием ядерный магнитный резонанс в Университет Тохоку, Гарвардский университет и Токийский университет в комбинации с масс-спектрометрии, и синтетические химические методы. Однако Эндрю Галлимор и Джонатан Спенсер подвергли сомнению структуру майтотоксина в единственном кольцевом соединении (соединение J – K), основываясь исключительно на биосинтетических соображениях и их общей модели биогенеза морского полиэфира.[10] К. К. Николау и Майкл Фредерик утверждают, что, несмотря на этот биосинтетический аргумент, первоначально предложенная структура все еще может быть правильной.[11] Споры еще[нуждается в обновлении ] быть решенным.

Биосинтез

Молекула образуется в природе через поликетидсинтаза путь.[10]

Полный синтез

С 1996 года исследовательская группа Николау участвует в усилиях по синтезу молекулы с помощью полный синтез [12][13][14][15] хотя проект в настоящее время приостановлен из-за отсутствия финансирования.[16]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ "CID 56928087". PubChem. Национальная медицинская библиотека. Получено 21 июля 2020.
  2. ^ Ёкояма, А; и другие. (1988). «Некоторые химические свойства маитотоксина, предполагаемого агониста кальциевых каналов, выделенного из морской динофлагеллята». J. Biochem. 104 (2): 184–187. Дои:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a122438. PMID  3182760.
  3. ^ Охидзуми, Й; Ясумото, Т. (1983). «Сокращение и увеличение содержания кальция в тканях, вызванное маитотоксином, наиболее 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. ЧВК  2044839. PMID  6871549.
  4. ^ Sinkins, W.G; Estacion, M; Прасад, V; Гоэль, М; Shull, G.E; Кунце, Д. Л; Шиллинг, В. П. (2009). «Майтотоксин превращает насос Ca2 + плазмалеммы в неселективный катионный канал, проницаемый для Ca2 +». Американский журнал физиологии. Клеточная физиология. 297 (6): C1533–43. Дои:10.1152 / ajpcell.00252.2009. ЧВК  2793065. PMID  19794142.
  5. ^ Estacion, M & Schilling, WP (2001). «Майтотоксин-индуцированное образование пузырей мембран и гибель клеток эндотелиальных клеток аорты крупного рогатого скота». BMC Physiology. 1: 2. Дои:10.1186/1472-6793-1-2. ЧВК  32181. PMID  11231888.
  6. ^ Wang, K .; и другие. (1996). «Майтотоксин вызывает активацию кальпаина в клетках нейробластомы SH-SY5Y и цереброкортикальных культурах». Arch. Biochem. Биофизы. 331 (2): 208–214. Дои:10.1006 / abbi.1996.0300. PMID  8660700.
  7. ^ Мурата, М; и другие. (1994). «Структура и частичные стереохимические определения маитотоксина, самого токсичного и крупнейшего природного небиополимера». Варенье. Chem. Soc. 116 (16): 7098–7107. Дои:10.1021 / ja00095a013.
  8. ^ Сасаки, М; и другие. (1996). «Полная структура маитотоксина, I; Конфигурация боковой цепи C1-C14». Энгью. Chem. Int. Эд. Англ.. 35 (15): 1672–1675. Дои:10.1002 / anie.199616721.
  9. ^ Киши, Y (1998). «Полная структура маитотоксина». Pure Appl. Chem. 70 (2): 339–344. Дои:10.1351 / pac199870020339.
  10. ^ а б Галлимор А. Р., Спенсер Дж. Б. (2006). «Стереохимическая однородность в морских полиэфирных лестницах - значение для биосинтеза и структуры майтотоксина». Энгью. Chem. Int. Эд. Англ.. 45 (27): 4406–4413. Дои:10.1002 / anie.200504284. PMID  16767782.
  11. ^ Николау К.С., Фредерик МО (2007). «О строении маитотоксина». Энгью. Chem. Int. Эд. Англ.. 46 (28): 5278–82. Дои:10.1002 / anie.200604656. PMID  17469088.
  12. ^ 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 заданной структуры майтотоксина». Энгью. Chem. Int. Эд. 46: 8875–8879. Дои:10.1002 / anie.200703742.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  13. ^ Николау К. К. (2008). «Химический синтез кольцевой системы майтотоксина GHIJKLMNO». Журнал Американского химического общества. 130: 7466–7476. Дои:10.1021 / ja801139f.
  14. ^ Николау К. К. (2010). «Синтез кольцевой системы ABCDEFG майтотоксина». Журнал Американского химического общества. 132: 6855–6861. Дои:10.1021 / ja102260q. ЧВК  2880607.
  15. ^ Николау К. К. (2014). «Синтез и биологическая оценка доменов QRSTUVWXYZA 'майтотоксина». Журнал Американского химического общества. 136: 16444–16451. Дои:10.1021 / ja509829e.
  16. ^ Самая сложная задача химического синтеза отложена из-за нехватки средств Катрина Крамер 15 января 2015 Chemistry World http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/01/chemistry-grandest-total-synthesis-challenge-maitotoxin-put-hold-lack-funds

дальнейшее чтение

  • JP JOSHI, Мейтленд (2004). Органическая химия, третье издание. W. W. Norton & Company. ISBN  978-0-393-92408-4.