a-Amanitin

a-Amanitin
Alpha-amanitin structure.png
Alpha-amanitin-from-xtal-1k83-3D-sticks-skeletal.png
Namn
Andra namn
(cyklisk L -asparaginyl-4-hydroxi - L -proly-( R )-4,5-dihydroxi - L -isoleucyl-6-hydroxi-2-merkapto- L - tryptofylglycyl - L -isoleucylglycyl -L- cysteinyl) cyklisk ( 4 -> 8)-sulfid( R ) -S -oxid.
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.041.287 Edit this at Wikidata
UNII
  • InChI=1S/C39H54N10O14S/c1-4-16(2)31-36(60)42-11-29(55)43-25-15-64(63)38-21(20-6-5-18( 51)7-22(20)46-38)9-23(33(57)41-12-30(56)47-31)44-37(61)32(17(3)27(53)14- 50)48-35(59)26-8-19(52)13-49(26)39(62)24(10-28(40)54)45-34(25)58/h5-7,16- 17,19,23-27,31-32,46,50-53H,4,8-15H2,1-3H3,(H2,40,54)(H,41,57)(H,42,60)( H,43,55)(H,44,61)(H,45,58)(H,47,56)(H,48,59)/t16a,17a,19a,23-,24-, 25-,26-,27-,31-,32-,64+/m0/s1  check Y
    Nyckel: CIORWBWIBBPXCG-NUCBJAHASA-N  check Y
  • O=C(NCC(N[C@@](C(NCC(N[C@H](C3)C(N[C@@H](CC(N)=O)C(N5[C@ H]4C[C@H](O)C5)=O)=O)=O)=O)([H])[C@H](C)CC)=O)[C@H] (CC1=C(S3=O)NC2=C1C=CC(O)=C2)NC([C@@]([C@@H](C)[C@@H](O)CO)([ H])N[C@]4=0)=0
Egenskaper
C39H54N10O14S _ _ _ _ _ _ _ _
Molar massa 918,97 g/mol
Bra
Faror
Arbetssäkerhet och hälsa (OHS/OSH):
Huvudsakliga faror
 Mycket giftig
GHS- märkning :
GHS06: Toxic
H300 , H310 , H330 , H373
P260 , P262 , P264 , P270 , P271 , P280 , P284 , P301+P310 , P302+P350 , P304+P340 , P310 , P314 , P320 , P322 , P321 , P321 , P321 , P321 , P321 , P403 +P233 , P405 , P501
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒  N ( vad är check☒ Y N ?)

α-Amanitin ( alfa -Amanitin ) är en cyklisk peptid med åtta aminosyror . Det är möjligen den mest dödliga av alla amatoxiner , gifter som finns i flera arter av svampsläktet Amanita , varav en är dödshatten ( Amanita phalloides ) samt den förstörande ängeln , ett komplex av liknande arter, främst A. virosa och A. bisporigera . Den finns även i svamparna Galerina marginata och Conocybe filaris . Den orala LD 50 av amanitin är 100 μg/kg för råttor.

Till skillnad från de flesta cykliska peptider syntetiseras amatoxiner (och fallotoxiner ) på ribosomer . Generna som kodar för proproteinet för α-amanitin tillhör samma familj som de som kodar för fallacidin (ett fallotoxin ).

Vetenskaplig användning

- Amanitin är en selektiv hämmare av RNA-polymeras II och III men inte I. Denna mekanism gör det till ett dödligt toxin. [ citat behövs ]

α-Amanitin kan också användas för att bestämma vilka typer av RNA-polymeras som finns. Detta görs genom att testa polymerasets känslighet i närvaro av α-amanitin. RNA-polymeras I är okänsligt, RNA-polymeras II är mycket känsligt (hämmas vid 1μg/ml), RNA-polymeras III är måttligt känsligt (hämmas vid 10μg/ml), och RNA-polymeras IV är lätt känsligt (hämmas vid 50μg/ml ) . [ citat behövs ]

Kemisk struktur

α-amanitin är en högmodifierad bicyklisk oktapeptid som består av en yttre och en inre slinga. Den yttre slingan bildas av peptidbindningar mellan en karboxylterminal av en aminosyra till den efterföljande aminoterminalen av nästa rest. Den inre slingan är stängd av en tryptationinbindning mellan 6- hydroxitryptofan och cystein . Dessutom är α-amanitin dekorerat med modifierade aminosyrasidokedjor ( 2S , 3R , 4R )-4,5-dihydroxi- isoleucin , trans -4-hydroxi- prolin , vilket ger dess höga affinitet för RNA-polymeras II och III .

Detektionstekniker

Tidiga metoder för att detektera alfa-amanitin inkluderade tunnskiktskromatografi ( TLC). I de flesta lösningsmedelssystem som används i TLC, skulle alfa-amanitin och beta-amanitin resa i olika hastigheter, vilket möjliggör individuell identifiering av varje toxin. En annan tidig metod var Meixner-testet (även känt som Wieland-testet), som skulle detektera amatoxiner, men som också gav falska positiva resultat för vissa föreningar, såsom psilocin . Kapillärzonelektrofores utvecklades också, men var inte tillräckligt känslig för kliniska prover, men tillräcklig för svampextrakt.

På senare tid har användningen av högpresterande vätskekromatografi (HPLC) blivit den föredragna metoden, vilket möjliggör bättre upplösning, reproducerbarhet och högre känslighet. En rad detektorer kan paras ihop med HPLC, såsom UV eller masspektrometri .

Redan på 1980-talet utvecklades antikroppsbaserade analyser ( immunanalyser ) för amanitin (men känner oftare igen amatoxiner eftersom antikropparna korsreagerar med några av kongenererna ). De tidigaste immunanalyserna var radioimmunoanalyser och sedan enzymkopplade immunosorbentanalyser ( ELISA ). På senare tid, 2020, har en monoklonal antikroppsbaserad immunoanalys (liknande ett graviditetstest) utvecklats som snabbt och selektivt kan detektera amatoxiner i svamp och i urinprov.

Total syntes

Matinkhoo et al. utarbetade strategier för att övervinna tre syntetiska hinder för att ge α-amanitin 2018. Först gavs enantioselektiv syntes av fastfas-peptidsyntes -kompatibel (2 S ,3 R ,4 R )-4,5-dihydroxiisoleucin i 11 steg från 2- (bensyloxi)acetaldehyd. Två viktiga stereokemi-definierande steg inkluderar brun krotylering vid ( 3R , 4R )-positioner och asymmetrisk Strecker-aminosyrasyntes vid ( 2S ) -a-kolet . För det andra uppnåddes kemoselektiv inre ringslutning genom fluorcyklisering mellan 6-hydroxitrytofan och cystein genom intra-ringulär Savige-Fontana-reaktion. Detta kräver en fastfaspeptidsynteskompatibel och metyliminodiättiksyra (MIDA), en borskyddande grupp, ortogonal aminosyra i 5 steg. Som ett sista steg uppnåddes enantioselektiv oxidation vid tryptationinbindningen med användning av ett skrymmande organiskt oxidationsmedel och ett optimerat lösningsmedelssystem för att ge den önskade bioreaktiva ( R )-enantiomersulfoxiden , vilket fullbordar den totala syntesen . [ citat behövs ]

Symtom på förgiftning

α-Amanitin har en ovanligt stark och specifik attraktion till enzymet RNA-polymeras II. Vid intag och upptag av leverceller binder det till RNA-polymeras II-enzymet, vilket effektivt orsakar cytolys av hepatocyter (leverceller). Få effekter rapporteras inom 10 timmar; det är inte ovanligt att signifikanta effekter tar så lång tid som 24 timmar efter intag att uppträda, med denna fördröjning av symtomen som gör α-amanitinförgiftning ännu svårare att diagnostisera och desto farligare. Då är det långt förbi den tid då magpumpning skulle ge ett effektivt resultat. Diarré och kramper är de första symptomen, men de går över, vilket ger ett falskt tecken på remission. Vanligtvis, den 4:e till 5:e dagen, börjar toxinet ha allvarliga effekter på levern och njurarna , vilket leder till totalt systemfel hos båda. Döden inträffar vanligtvis cirka en vecka efter förtäring.

Cirka 15 % av de förgiftade kommer att dö inom 10 dagar, och utvecklas genom ett komatöst stadium till njursvikt , leversvikt , leverkoma , andningssvikt och död. De som återhämtar sig riskerar att få bestående leverskador. Diagnosen är svår och fastställs genom observation av de kliniska symtomen samt närvaron av α-amanitin i urinen . Urinscreening är i allmänhet mest användbar inom 48 timmar efter intag. Behandlingen är huvudsakligen stödjande ( magsköljning , aktivt kol , återupplivning av vätska ) men inkluderar olika läkemedel för att motverka amatoxinerna, inklusive intravenösa penicillin- och cefalosporinderivat , och kan, i fall av större intag, sträcka sig till en ortotopisk levertransplantation . Den mest tillförlitliga metoden för att behandla amanitinförgiftning är genom magsköljning omedelbart efter intag; dock är symtomdebuten i allmänhet för sent för att detta ska vara ett alternativ. Kemiskt modifierat silibinin , silibinin dihydrogen disuccinate dinatrium (handelsnamn Legalon SIL), en lösning för intravenös administrering , används vid behandling av allvarliga förgiftningar med hepatotoxiska ämnen som paracetamol och amanitiner .

Hämmande verkan

α-Amanitin (rött) bundet till RNA-polymeras II från Saccharomyces cerevisiae (bryggerjäst). Från .

Baserat på en kristallstrukturanalys från 2002 interagerar α-amanitin med brygghelixen i RNA-polymeras II (pol II). Denna interaktion interfererar med translokationen av RNA och DNA som behövs för att tömma platsen för nästa omgång av RNA-syntes. Tillsatsen av a-amanitin kan minska hastigheten för pol II-translokering på DNA från flera tusen till några få nukleotider per minut, men har liten effekt på affiniteten hos pol II för nukleosidtrifosfat, och en fosfodiesterbindning kan fortfarande bildas. Brohelixen har utvecklats till att vara flexibel och dess rörelse krävs för translokation av polymeraset längs DNA-ryggraden. Bindning av α-amanitin sätter en begränsning på dess rörlighet, och saktar därför ner translokationen av polymeraset och hastigheten för syntesen av RNA-molekylen. [ citat behövs ]

Användning i antikroppsläkemedelskonjugat

En ny antikroppsläkemedelskonjugat (ADC)-teknologi baserad på α-amanitin har visat aktivitet i terapiresistenta tumörceller, t.ex. celler som uttrycker multiläkemedelsresistenta transportörer, tumörinitierande celler och icke-delande celler i pikomolära koncentrationer.

Det unika verkningssättet för α-amanitin verkar göra de amanitinbaserade ADC:erna till en lämplig toxisk nyttolast. Amanitin har en vattenlöslig struktur, vilket resulterar i ADC:er med låg tendens till aggregering.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Α-Amanitin&oldid=1144919125 "