Суругатоксин - Surugatoxin

Суругатоксин
Surugatoxin.svg
Идентификаторы
Количество CAS
PubChem CID
ChemSpider
UNII
Панель управления CompTox (EPA)
Химические и физические данные
ФормулаC25ЧАС26BrN5О13
Молярная масса684.409 г · моль−1
3D модель (JSmol )

Суругатоксин (SGTX) это тип яд найден в пищеварительной железе среднего кишечника японского моллюска слоновой кости Вавилония японика, плотоядные брюхоногие моллюски.[1] Он функционирует как ганглиоблокатор из никотиновые рецепторы ацетилхолина (нАХР).[1] Структурно и функционально родственный неосуругатоксин, также полученный из Вавилония японская, является еще более сильным антагонистом nAChR, чем SGTX.[2]

SGTX - бесцветное кристаллическое вещество с химической формулой C25ЧАС26BrN5О13 и молекулярная масса 684,4 г / моль. Его систематическое химическое название [(2R, 3S, 5S, 6S) -2,3,4,5,6-пентагидроксициклогексил] (6aS, 7R, 8R, 9R) -6'-бром-6a, 9-дигидрокси-9 -метил-1,2 ', 3,10-тетраоксоспиро [4,5,6,7-тетрагидропиридо [1,2-f] птеридин-8,3'-индолин] -7-карбоксилат.[3] Он не растворяется в органических растворителях и имеет очень низкую растворимость в воде.[4]

Ганглионарная блокада nAChR с помощью SGTX аналогична блокаде IS-токсина, структурно аналогичного соединения, полученного из того же моллюска, Вавилония японская.[1][5]

Предпосылки и открытие

Вспышка пищевого отравления с 26 случаями в районе Ганюдо г. Бухта Суруга, Префектура Сидзуока в Японии в сентябре 1965 года была обнаружена в результате проглатывания токсина суругатоксина (SGTX), названного в честь залива Суруга.[6] SGTX содержится в пищеварительной железе среднего кишечника японского моллюска слоновой кости, Вавилония японика, который используется как ингредиент суши и сашими.[1] Пациенты с пищевым отравлением сообщали о различных симптомах, включая нарушения зрения, нарушения речи, ленивый глаз. амблиопия, расширение зрачка (мидриаз ), вздутие живота, сухость во рту, онемение губ, запор и рвота.[1][6]

Токсичность моллюсков из района залива Суруга менялась со временем - токсичность присутствовала только в период с июля по сентябрь, когда температура иногда достигала 25 ° C, и она быстро снижалась после 1978 года, что сделало доступность суругатоксина и связанных с ним веществ неосуругатоксина и просуругатоксина недоступна для исследование. Косуге и коллеги[7] обнаружили, что эти токсины на самом деле являются продуктами метаболизма морская бактерия который принадлежит к группе коринеформ. Токсичность является результатом биоаккумуляция.

Поведенческие и физиологические эффекты

Ряд исследователей охарактеризовали влияние суругатоксина на поведение и физиологию на животных моделях.[1][4]

мышей

SGTX вызывает нарушения походки, подавление спонтанной моторики и мидриаз у мышей в внутривенный (в / в) уровни доз 0,5-1,0 мг / кг.[4] В более высоких дозах (20-40 мг / кг) внутрибрюшинный (внутрибрюшинно) применение SGTX вызывало угнетение дыхательных движений и тремор.

Крысы

Блоки SGTX ортодромный передачи, о чем свидетельствует тот факт, что синаптический потенциал сильно подавляется при применении токсина, и блок усиливается по мере увеличения частоты стимула.[8] Этот эффект развивается медленно и похож на другой ганглионарный антагонист nACHR, гексаметоний.

Кошки

SGTX вызывает подавление спонтанных движений, мидриаз и расслабление мигательная перепонка у кошек при i.v. уровни дозы 0,15-0,2 мг / кг. Далее он производит гипотония длительностью 1-2 часа, что не предотвращается обработкой атропин или же пропранолол.[1]

Люди

Большинство клинических симптомов, возникающих в результате приема внутрь Babylonia japonica, например, Вспышка пищевого отравления в 1965 г., по-видимому, опосредуются ганглиозной блокадой никотиновых рецепторов ACh на различных участках; нарушения зрения и мидриаз из-за ресничный узел блокада, сухость во рту из-за подчелюстной и слуховой ганглий блокада, запор и вздутие живота из-за блокады внутренних нервов кишечника.[1]

Фармакология

Суругатоксин - специфический, обратимый, конкурентный антагонист ганглиозного никотиновые рецепторы ацетилхолина (НАХР).[9] Хотя в течение двух десятилетий после открытия SGTX в середине 1960-х годов был опубликован ряд статей, о фармакологических свойствах этого токсина известно относительно мало. Ашер и коллеги[9] утверждают, что ганглиозная блокада SGTX является результатом связывания с закрытым состоянием комплекса канал-рецептор, возможно, с самим рецептором. Он в 50-100 раз мощнее, чем гексаметоний, еще один ганглиозный антагонист nAChR.[1] Браун и его коллеги обнаружили, что константы диссоциации SGTX, измеренные в равновесном блоке у крыс, составляли 58 нМ и 76 нМ, как измерено по сдвигу деполяризации, вызванному 0,2 мкМ и 2 мкМ SGTX, соответственно.[8] Суругатоксин указан в двух патентах США, касающихся потенциальных клинических методов лечения. Патент США 7,468,188 предлагает использование местных нейротоксинов для лечения мышечных травм и патент США 7,214,700 предлагает использовать производные (2-оксиндол-3-илиденил) уксусной кислоты в качестве ингибиторов протеинкиназы. Суругатоксин не продемонстрировал свою эффективность ни в одном из этих предложений по лечению, но, скорее, он указан как потенциально уместное вещество в этих планах лечения.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я Хаяси Э., Ямада С. (февраль 1975 г.). «Фармакологические исследования суругатоксина, токсичного вещества из японского моллюска слоновой кости (Babylonia japonica)». Британский журнал фармакологии. 53 (2): 207–15. Дои:10.1111 / j.1476-5381.1975.tb07350.x. ЧВК  1666298. PMID  238699.
  2. ^ Фузетани, Нобухиро; Уильям Кем (2009). «Морские токсины: обзор». Морские токсины как инструменты исследования. Прогресс в молекулярной и субклеточной биологии. 46. С. 1–44. Bibcode:2009mtrt.book .... 1F. Дои:10.1007/978-3-540-87895-7_1. ISBN  978-3-540-87892-6. PMID  19184583.
  3. ^ «Суругатоксин». Получено 14 мая 2012.
  4. ^ а б c Хираяма Х., Сугихара К., Цуяма С., Вакигава К., Окума Х. (август 1974 г.). «Блокирование ганглиев токсичных веществ, IS-токсина и суругатоксина, из скорлупы японской слоновой кости, Babylonia japonica». Японский журнал фармакологии. 24 (4): 559–74. Дои:10.1254 / jjp.24.559. PMID  4156375.
  5. ^ Хираяма Х., Гоги К., Уракава Н., Икеда М. (июнь 1970 г.). «Блокирующее ганглии действие токсина, выделенного из скорлупы японской слоновой кости (Babylonia japonica)». Японский журнал фармакологии. 20 (2): 311–2. Дои:10.1254 / jjp.20.311. PMID  4393951.
  6. ^ а б Косуге Т., Цудзи К., Хираи К. (сентябрь 1982 г.). «Выделение неосуругатоксина из панциря японской слоновой кости Babylonia japonica». Химико-фармацевтический бюллетень. 30 (9): 3255–9. Дои:10.1248 / cpb.30.3255. PMID  7172333.
  7. ^ Косуге Т., Цудзи К., Хираи К., Фукуяма Т. (июль 1985 г.). «Первые доказательства производства токсинов бактериями в морском организме». Химико-фармацевтический бюллетень. 33 (7): 3059–61. Дои:10.1248 / cpb.33.3059. PMID  2867831.
  8. ^ а б Браун Д.А., Гартвейт Дж. (Сентябрь 1976 г.). «Действие суругатоксина на никотиновые рецепторы в верхнем шейном ганглии крысы». Британский журнал фармакологии. 58 (1): 157–9. Дои:10.1111 / j.1476-5381.1976.tb07705.x. ЧВК  1667125. PMID  974373.
  9. ^ а б Ашер П., Большой Вашингтон, Ранг HP (октябрь 1979 г.). «Исследования механизма действия антагонистов ацетилхолина на клетки парасимпатических ганглиев крыс». Журнал физиологии. 295: 139–70. Дои:10.1113 / jphysiol.1979.sp012958. ЧВК  1278790. PMID  42780.