Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Цитохалазины - это метаболиты грибов, которые обладают способностью связываться с нитями актина и блокировать полимеризацию и удлинение актина. В результате ингибирования полимеризации актина цитохалазины могут изменять клеточную морфологию, 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 также влиять на другие аспекты биологических процессов, не связанные с полимеризацией актина. Например, цитохалазин Аи цитохалазин B может также ингибировать транспорт моносахаридов через клеточную мембрану, [2] цитохалазин H, как было установлено, регулирует рост растений, [3] цитохалазин D ингибирует синтез белка [4], а цитохалазин E предотвращает ангиогенез. [5]

Связывание с актиновыми филаментами [ править ]

Известно, что цитохалазины связываются с зазубренными, быстрорастущими плюс-концами микрофиламентов , что затем блокирует сборку и разборку отдельных мономеров актина на связанном конце. После связывания цитохалазины по существу закрывают конец новой актиновой нити. Один цитохалазин будет связываться с одной актиновой нитью. [2] Исследования, проведенные с цитохалазином D (CD), показали, что димеры CD-актина при образовании 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 преобразованием димера CD-актина. [2] CD очень эффективен; только низкие концентрации (0,2 мкМ) необходимы для предотвращения взъерошивания и разрушения мембраныбеговая дорожка . [7] Было проанализировано влияние многих различных цитохалазинов на актиновые филаменты, и было обнаружено, что для удаления стрессовых волокон необходимы более высокие концентрации (2-20 мкМ) CD. [7]

Напротив, латрункулин ингибирует полимеризацию актиновых филаментов за счет связывания с мономерами актина.

Использование и применение цитохалазинов [ править ]

Микрофиламенты актина были широко изучены 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, взъерошенность, 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 тромбоэластометрии (ТЕМ) цельной крови для оценки нарушений полимеризации фибриногена и фибрина в анализе FIBTEM на ROTEM. Этот тест основан на том принципе, что цитохалазин D очень эффективно подавляет функцию тромбоцитов , подавляя сократительные элементы. [8] Ингибирование тромбоцитов более эффективно, чем когда тромбоциты блокируются антагонистами GPIIb / IIIa . [9] In vitro и клинические данные показывают, что сила сгустка в FIBTEM увеличивается в зависимости от концентрации фибриногена, независимо от количества тромбоцитов. [10] Таким образом, можно быстро обнаружить дефицит фибриногена или нарушения полимеризации фибрина.

Химические структуры [ править ]

  • Цитохалазин А

  • Цитохалазин B

  • Цитохалазин С

  • Цитохалазин D

  • Цитохалазин E

  • Цитохалазин F

  • Цитохалазин H

  • Цитохалазин J

См. Также [ править ]

  • Цитоскелетные препараты

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Хайдл, AM; Майерс, AG (2004). «Энантиоселективный, модульный и общий путь к цитохалазинам: синтез L-696,474 и цитохалазина B» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 101 (33): 12048–12053. DOI : 10.1073 / pnas.0402111101 . PMC  514432 . PMID  15208404 .
  2. ^ а б в г Купер, Дж. А. (1987). «Влияние цитохалазина и фаллоидина на актин» (PDF) . Журнал клеточной биологии . 105 (4): 1473–1478. DOI : 10,1083 / jcb.105.4.1473 . PMC 2114638 . PMID 3312229 .   
  3. ^ Кокс, RH; Катлер, HG; Херд, RE; Коул, Р.Дж. (1983). "Протон и ядерный магнитный резонанс углерода-13 Исследования конформации производных цитохалазина H и регулирующих рост растений эффектов цитохалазинов". Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 31 (2): 405–408. DOI : 10.1021 / jf00116a055 .
  4. ^ Орнелес, DA; Фей, EG; Пенман, С. (1986). «Цитохалазин высвобождает мРНК из каркаса цитоскелета и ингибирует синтез белка» . Молекулярная и клеточная биология . 6 (5): 1650–1662. DOI : 10.1128 / mcb.6.5.1650 . PMC 367692 . PMID 3785175 .  
  5. ^ Удагава, Т .; Yuan, J .; Panigrahy, D .; Chang, Y.-H .; Shah, J .; Д'Амато, Р.Дж. (2000). «Цитохалазин E, эпоксид, содержащий Aspergillus - полученный грибковый метаболит, ингибирует ангиогенез и рост опухоли» (PDF) . Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 294 (2): 421–427. PMID 10900214 .  
  6. ^ Годдетт, DW; Frieden, C. (1987). «Полимеризация актина - механизм действия цитохалазина D» (PDF) . Журнал биологической химии . 261 (34): 15974–15980. PMID 3023337 .  
  7. ^ a b Yahara, I .; Harada, F .; Sekita, S .; Yoshihira, K .; Натори, С. (1982). «Корреляция между эффектами 24 различных цитохалазинов на клеточные структуры и клеточные события, а также на актин in vitro» . Журнал клеточной биологии . 92 (1): 69–78. DOI : 10,1083 / jcb.92.1.69 . PMC 2112011 . PMID 7199054 .  
  8. ^ Мэй, JA; Ratan, H .; Гленн-младший; Lösche, W .; Spangenberg, P .; Хептинстолл, 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. DOI : 10.1080 / 09537109876744 . PMID 16793707 . 
  9. ^ Lang, T .; Toller, W .; Gütl, M .; Mahla, E .; Metzler, H .; Rehak, P .; März, W .; Хальвакс-Бауманн, Г. (2004). «Различные эффекты абциксимаба и цитохалазина D на прочность сгустка при тромбэластографии» . Журнал тромбоза и гемостаза . 2 (1): 147–153. DOI : 10.1111 / j.1538-7836.2004.00555.x . PMID 14717978 . 
  10. ^ Lang, T .; Johanning, K .; Metzler, H .; Piepenbrock, S .; Соломон, С .; Rahe-Meyer, N .; Танака, К.А. (2009). «Влияние уровней фибриногена на тромбоэластометрические параметры при наличии тромбоцитопении» (PDF) . Анестезия и анальгезия . 108 (3): 751–758. DOI : 10,1213 / ane.0b013e3181966675 . PMID 19224779 .