Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Майтотоксин (или метотрексат ) - чрезвычайно мощный токсин, вырабатываемый Gambierdiscusxicus , разновидностью динофлагеллат . Майтотоксин настолько мощный, что было продемонстрировано, что внутрибрюшинная инъекция 130 нг / кг была смертельной для мышей. [2] маитотоксин был назван из ciguateric рыбы Ctenochaetus полосатого своеобразным «Maito» в Tahiti -изе который маитотоксин был выделен впервые. Позже было показано, что маитотоксин на самом деле продуцируется динофлагеллятами Gambierdiscusxicus .

Механизм токсичности [ править ]

Майтотоксин активирует внеклеточные кальциевые каналы , что приводит к повышению уровня цитозольных ионов Ca 2+ . [3] Точная молекулярная мишень маитотоксина неизвестна, но было высказано предположение, что маитотоксин связывается с Са 2+ -АТФазой (PMCA) плазматической мембраны и превращает ее в ионный канал , подобно тому, как палитоксин превращает Na + / K + -АТФаза в ионный канал. [4] В конечном итоге активируется каскад некроптоза , что приводит к образованию пузырей на мембране и, в конечном итоге, к лизису клеток .[5] Майтотоксин может косвенно активировать кальций-связывающие протеазы кальпаин-1 и кальпаин-2 , способствуя некрозу. [6] токсичность по маитотоксина у мышей является самым высоким для небелковых токсинов: при регистрации ЛД50 составляет 50 нг / кг.

Молекулярная структура [ править ]

Сама молекула представляет собой систему из 32 конденсированных колец. Он напоминает большие цепи жирных кислот и примечателен тем, что является одной из самых крупных и сложных небелковых и неполисахаридных молекул, продуцируемых любым организмом . Майтотоксин включает 32 эфирных кольца, 22 метильных группы , 28 гидроксильных групп и 2 сложных эфира серной кислоты и имеет амфипатическую структуру. [7] [8] [9] Его структура была установлена ​​путем анализа с использованием ядерного магнитного резонанса в Университете Тохоку ,Гарвардский и Токийский университет в сочетании с масс-спектрометрией и синтетическими химическими методами. Однако Эндрю Галлимор и Джонатан Спенсер подвергли сомнению структуру маитотоксина 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] Противоречие еще [ нуждается в обновлении ], чтобы разрешить его.

Биосинтез [ править ]

Молекула вырабатывается в природе посредством пути поликетидсинтазы . [10]

Полный синтез [ править ]

С 1996 года исследовательская группа Николау участвует в усилиях по синтезу молекулы посредством полного синтеза [12] [13] [14] [15], хотя проект в настоящее время приостановлен из-за отсутствия финансирования. [16]

См. Также [ править ]

  • Палитоксин

Ссылки [ править ]

  1. ^ "CID 56928087" . PubChem . Национальная медицинская библиотека . Проверено 21 июля 2020 года .
  2. ^ Ёкояма, А; и другие. (1988). «Некоторые химические свойства майтотоксина, предполагаемого агониста кальциевых каналов, выделенного из морской динофлагеллята». J. Biochem . 104 (2): 184–187. DOI : 10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a122438 . PMID 3182760 . 
  3. ^ Ohizumi, Y; 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. DOI : 10.1111 / j.1476-5381.1983.tb10485.x . PMC 2044839 . PMID 6871549 .  
  4. ^ Синкинс, W. G; Estacion, M; Прасад, V; Гоэль, М; Shull, G.E; Кунце, Д. Л; Шиллинг, В. П. (2009). «Майтотоксин превращает насос Са2 + плазмалеммы в неселективный катионный канал, проницаемый для Са2 +» . Американский журнал физиологии. Клеточная физиология . 297 (6): C1533–43. DOI : 10,1152 / ajpcell.00252.2009 . PMC 2793065 . PMID 19794142 .  
  5. ^ Estacion, М & Шиллинг, РГ (2001). «Майтотоксин-индуцированная мембранная пузырчатка и гибель клеток в эндотелиальных клетках аорты крупного рогатого скота» . BMC Physiology . 1 : 2. дои : 10,1186 / 1472-6793-1-2 . PMC 32181 . PMID 11231888 .  
  6. ^ Ван, К .; и другие. (1996). «Майтотоксин вызывает активацию кальпаина в клетках нейробластомы SH-SY5Y и цереброкортикальных культурах». Arch. Биохим. Биофиз . 331 (2): 208–214. DOI : 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. DOI : 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. DOI : 10.1002 / anie.199616721 .
  9. Перейти ↑ Kishi, Y (1998). «Полная структура маитотоксина» . Pure Appl. Chem . 70 (2): 339–344. DOI : 10,1351 / pac199870020339 .
  10. ^ a b Галлимор AR, Спенсер JB (2006). «Стереохимическая однородность в морских полиэфирных лестницах - значение для биосинтеза и структуры майтотоксина». Энгью. Chem. Int. Эд. Англ . 45 (27): 4406–4413. DOI : 10.1002 / anie.200504284 . PMID 16767782 . 
  11. ^ Николау KC, Фредерик МО (2007). «О строении маитотоксина». Энгью. Chem. Int. Эд. Англ . 46 (28): 5278–82. DOI : 10.1002 / anie.200604656 . PMID 17469088 . 
  12. ^ Николау KC, 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 (46): 8875–8879. DOI : 10.1002 / anie.200703742 . PMID 17943950 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  13. ^ Николау KC (2008). «Химический синтез кольцевой системы майтотоксина GHIJKLMNO». Журнал Американского химического общества . 130 (23): 7466–7476. DOI : 10.1021 / ja801139f . PMID 18481856 . 
  14. ^ Николау KC (2010). «Синтез кольцевой системы ABCDEFG майтотоксина» . Журнал Американского химического общества . 132 (19): 6855–6861. DOI : 10.1021 / ja102260q . PMC 2880607 . PMID 20415445 .  
  15. ^ Николау KC (2014). «Синтез и биологическая оценка QRSTUVWXYZA 'доменов майтотоксина» . Журнал Американского химического общества . 136 (46): 16444–16451. DOI : 10.1021 / ja509829e . PMC 4244842 . PMID 25374117 .  
  16. ^ Сложнейшая задача химического синтеза приостановлена ​​из-за отсутствия средств Катрина Крамер 15 января 2015 г. Chemistry World http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/01/chemistry-grandest-total-synthesis-challenge-maitotoxin-put- нехватка средств

Дальнейшее чтение [ править ]

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