Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Каинате» перенаправляется сюда. Его не следует путать с каинитом .
Каиновая кислота
Стерео, скелетная формула каиновой кислоты
Имена
Название ИЮПАК
(2 S , 3 S , 4 S ) -3- (Карбоксиметил) -4- (проп-1-ен-2-ил) пирролидин-2-карбоновая кислота
Другие имена
(3 S , 4 S ) -3- (карбоксиметил) -4-проп-1-ен-2-ил- L- пролин; 2-карбокси-3-карбоксиметил-4-изопропенилпирролидин [ необходима ссылка ]
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
86660
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
КЕГГ
MeSHКаиновая + кислота
UNII
  • InChI = 1S / C10H15NO4 / c1-5 (2) 7-4-11-9 (10 (14) 15) 6 (7) 3-8 (12) 13 / h6-7,9,11H, 1,3- 4Н2,2Н3, (Н, 12,13) ​​(Н, 14,15) ☒N
    Ключ: VLSMHEGGTFMBBZ-UHFFFAOYSA-N ☒N
  • OC (= O) [C @ H] 1NC [C @ H] (C (C) = C) [C @@ H] 1CC (= O) O
Характеристики
C 10 H 15 N O 4
Молярная масса213,233  г · моль -1
Температура плавления 215 ° С (419 ° F, 488 К) (разлагается)
журнал P0,635
Кислотность (p K a )2,031
Основность (p K b )11,966
Структура
Моноклиника
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Каиновая кислота или каинат - это кислота, которая содержится в некоторых морских водорослях . Каиновая кислота является сильным нейровозбуждающим агонистом аминокислот, который действует путем активации рецепторов глутамата , основного возбуждающего нейромедиатора в центральной нервной системе. Глутамат продуцируется метаболическими процессами клетки, и существует четыре основных классификации рецепторов глутамата : рецепторы NMDA, рецепторы AMPA , каинатные рецепторы и метаботропные рецепторы глутамата . Каиновая кислота является агонистом каинатных рецепторов , типа ионотропных глутаматных рецепторов.. Каинатные рецепторы, вероятно, контролируют натриевые каналы, которые производят возбуждающие постсинаптические потенциалы (ВПСП) при связывании глутамата. [1]

Каиновая кислота обычно вводится моделям лабораторных животных для изучения эффектов экспериментальной абляции . Каиновая кислота является прямым агонистом рецепторов глутаминовой каината, и большие дозы концентрированных растворов вызывают немедленную гибель нейронов из-за чрезмерной стимуляции нейронов до смерти. Такое повреждение и гибель нейронов называют эксайтотоксическим поражением. Таким образом, в больших концентрированных дозах каиновая кислота может рассматриваться как нейротоксин, а в малых дозах разбавленного раствора каиновая кислота будет химически стимулировать нейроны. [2]

Электрическая стимуляция определенных областей мозга обычно осуществляется путем пропускания электрического тока через провод, который вставляется в мозг для поражения определенной области мозга. Электрическая стимуляция без разбора разрушает все, что находится в непосредственной близости от кончика электрода, включая нервные тела и аксоны проходящих через них нейронов; поэтому трудно отнести эффекты поражения к одной области. Химическая стимуляция обычно проводится через канюлю, которая вводится в мозг с помощью стереотаксической хирургии.. Химическая стимуляция, хотя и более сложная, чем электрическая, имеет явное преимущество в активации клеточных тел, но не ближайших аксонов, потому что только тела клеток и последующие дендриты содержат рецепторы глутамата. Следовательно, химическая стимуляция каиновой кислотой более локализована, чем электрическая стимуляция. И химические, и электрические поражения потенциально могут вызвать дополнительное повреждение мозга из-за самой природы вставленного электрода или канюли. Таким образом, наиболее эффективные исследования абляции проводятся по сравнению с фиктивным поражением, которое дублирует все этапы образования поражения головного мозга, за исключением того, которое фактически вызывает повреждение головного мозга, то есть инъекции каиновой кислоты или применения электрического разряда.

Возникновение [ править ]

Каиновая кислота была первоначально выделена из морских водорослей в 1953 году [3], в Японии ее называли «Кайнин-су» или «Макури» . «Кайнин-су» используется в Японии как глистогонное средство .

Фармакологическая активность [ править ]

Каиновая кислота используется в первичных культурах нейрональных клеток [4] и при приготовлении острых срезов головного мозга [5] для изучения физиологического эффекта эксайтотоксичности и оценки нейрозащитных возможностей потенциальных терапевтических средств.

Каиновая кислота является сильнодействующим возбудителем центральной нервной системы, который используется в исследованиях эпилепсии для индукции судорог у экспериментальных животных [6] в типичной дозе 10–30 мг / кг у мышей. Каиновая кислота не только вызывает судороги, но и обладает эксайтотоксическим и эпилептогенным действием. [7] Каиновая кислота вызывает судороги за счет активации каинатных рецепторов, содержащих субъединицу GluK2, а также за счет активации рецепторов AMPA, для которых она служит частичным агонистом. [8] Кроме того, инфузия каиновой кислоты в гиппокампе животных приводит к серьезному повреждению пирамидных нейронов и последующей судорожной активности. Дефицит предложения с 2000 года привел к значительному росту стоимости каиновой кислоты.[9]

Приложения [ править ]

  • противоглистное средство
  • нейробиологические исследования
    • нейродегенеративный агент
    • моделирование эпилепсии [10]
    • моделирование болезни Альцгеймера

См. Также [ править ]

  • Дигидрокаиновая кислота
  • Домоевая кислота
  • Каинатный рецептор

Ссылки [ править ]

  1. ^ Карлсон, Нил Р. (2013). Физиология поведения . Пирсон. С.  121 . ISBN 978-0-205-23939-9.
  2. ^ Карлсон, Нил Р. (2013). Физиология поведения . Пирсон. С.  152 . ISBN 978-0-205-23939-9.
  3. ^ Молони, Марк Г. (1998). «Возбуждающие аминокислоты». Отчеты о натуральных продуктах . 15 (2): 205–219. DOI : 10.1039 / a815205y . PMID 9586226 . 
  4. ^ Мид, AJ; Мелони, BP; Масталья, Флорида; Ватт, PM; Knuckey, NW (11 ноября 2010 г.). «Пептиды, ингибирующие AP-1, уменьшают in vitro гибель корковых нейрональных клеток, вызванную каиновой кислотой». Исследование мозга . 1360 : 8–16. DOI : 10.1016 / j.brainres.2010.09.007 . PMID 20833150 . S2CID 42116946 .  
  5. ^ Крейг, Аманда; Хаусли, Гэри; Фатх, Томас (2014). Моделирование эксайтотоксического ишемического повреждения нейронов Пуркинье мозжечка методами прижизненной и многофотонной лазерной сканирующей микроскопии in vitro . Springer. С. 105–128. ISBN 978-1-4939-0380-1.
  6. ^ Барроу, Пол Энтони. Изучение изменений возбудимости и ингибирования зубчатых гранулярных клеток на модели височной эпилепсии с использованием каиновой кислоты . OCLC 53634796 . 
  7. Перейти ↑ Ben-Ari, Y (2012). Каинатная и височная эпилепсия: 3 десятилетия прогресса . Национальный центр биотехнологической информации (США). PMID 22787646 . 
  8. ^ Фрич В, Reis Дж, Gasior МЫ, Каминский Р.М., Rogawski М.А. (апрель 2014). «Роль рецепторов каината GluK1 в припадках, эпилептических разрядах и эпилептогенезе» . Журнал неврологии . 34 (17): 5765–75. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.5307-13.2014 . PMC 3996208 . PMID 24760837 .  
  9. ^ Трембле, Жан-Франсуа. «Нехватка каиновой кислоты затрудняет исследования в области нейробиологии» . ResearchGate . Новости химии и техники . Проверено 22 февраля 2021 года .
  10. ^ Барроу, Пол Энтони. Изучение изменений возбудимости и ингибирования зубчатых гранулярных клеток на модели височной эпилепсии с использованием каиновой кислоты . OCLC 53634796 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Каинатные рецепторы