Argiotoxin
Argiotoxiner representerar en klass av polyamintoxiner isolerade från orb-vävarspindeln ( Araneus gemma och Argiope lobata ) .
Orb-vävarspindlarna, även kända som araneider ; tillhör Araneidae -spindel. Denna typ av spindel finns i nästan alla delar av världen.
Klassificering
Argiotoxin kan klassificeras, enligt 1980-talets klassificering av spindelgifter, som ett toxin från familjen acylpolyaminer, som innehåller mer än 100 olika kemiska strukturer av närbesläktade toxiner. Acylpolyaminer är neurotoxiska föreningar som endast finns i spindlars giftkörtlar på picomolär nivå.
Argiotoxiner klassificeras i tre olika kategorier beroende på dess kromofors natur: argiopintypen, argiopinintypen och pseudoargiopinintypen.
- Argiopin: innehåller 2,4-dihydroxifenylättiksyra. Den heter också Arg-636.
- Argiopininer: (4-hydroxiindol-3-yl) ättiksyra bärs som kromoforen. Dessa molekyler är: Arg-630, Arg-658, Arg-659, Arg-744, Arg-759.
- Pseudoargiopininer: De innehåller en (indol-3-yl) ättiksyra. Denna grupp består av: Arg-373, Arg-728, Arg-743.
Biokemisk struktur
neurotoxin med låg molekylvikt som har mycket funktionella polära grupper: fri fenolisk OH och amin- och guanidinrester.
Den har också arginin (fritt NH2 ) kopplat till en -NH (CH)3NH (C ~) 3NH (CH) 5-NH-on genom en peptidbindningspolyamin . Polyaminen är kopplad till asparaginens α-karboxylgrupp. Aminogruppen i denna aminosyra är kopplad till 2,4-dihydroxifenylättiksyra.
Dess struktur fastställdes med hjälp av spektroskopi 1H, 13C -RMN, masspektrometri och elementär aminosyraanalys.
En komplett syntesstrategi av argiotoxin och derivat utvecklades för att göra biologiska tester på olika levande varelser.
En känd typ av argiotoxin, Arg-636, vars molekylformel är C29H52N10O6 [3], har en molekylvikt på 636,78658 g/mol. Den har en formell laddning på 0. Dess IUPAC-namn är: (2S) - N- { 5 - [ 3 - ( 3 - [ [ (2S)-2-amino-5-(diaminometylidenamino) pentanoyl ] amino ] propylamino ) propylamino ] pentyl} -2- {[ 2-(2,4-dihydroxifenyl)acetyl ]amino} butandiamid
Effekter och egenskaper
Effekterna av argiotoxin, när det kommer in i en organism genom ett spindelbett , är ofarliga för människor, även om bett av argiotoxinspindlar i vissa fall kan ge mild svullnad och klåda. Argiotoxin motverkar effekterna av signalsubstansen glutamat, blockerar jonkanalens funktion och påverkar den synaptiska överföringen av byten. Dessa toxiner, liksom alla andra toxiner med låg molekylvikt, har en enorm potential att användas i neurokemiska studier för att utveckla nya läkemedel för neuroterapeutiska tillämpningar.
Verkningsmekanism för argiotoxiner
Denna spindelgift uppvisar olika verkningsmekanismer som påverkar de olika delarna av nervimpulsöverföringskedjan. Som nämnts ovan är Argiotoxiner polyamintoxiner . Denna biomolekylära grupp kan effektivt hämma vissa ligandstyrda jonkanaler i centrala nervsystemet hos däggdjur och insekternas glutaminreceptor (den har karakteriserats som en motsats till homomera och heteromera glutamataktiverade receptorkanaler). Man har sett att det också kan hämma följande receptorer: AMPA , NMDA (argiotoxin har högre styrka vid NDMA-receptorer), kainat- och nikotinacetylkolinreceptorer . Man tror att hämningen av polyamintoxiner är både användnings- och spänningsberoende. Dessutom binder de in i porerna i de öppna kanalerna som de hämmar.
Mycket uppmärksamhet dras till de farmakologiska användningarna av polyamintoxiner. De är mycket värdefulla på grund av deras höga affinitet för jonotropa glutamatreceptorer , viktiga läkemedelsmål för psykiatriska störningar . Det har inte utvecklats ännu, även om man tror att det kan vara ett utmärkt förfarande för neuroskydd och vid behandling av Alzheimers sjukdom .
Argiotoxin skulle till och med kunna användas som ett verktyg för att analysera subenhetssammansättningen av AMPA-receptorer i naturliga membran.
Argiotoxin-636
Det mest relevanta exemplet för strategierna som nämns ovan är Argiotoxin-636. Detta är ett polyamintoxin isolerat från Argiope lobatas gift. Det finns dock fortfarande vissa svårigheter, eftersom ArgTX-636 inte kan särskilja de olika subtyperna av jonotropa glutamatreceptorer .
Samma toxin har visat sig vara en bra regulator för melanogenes utan cytotoxicitet. Det är därför ArgTX-636 spelar en ledande roll i forskningen av kosmetiska produkter mot hyperpigmentering.
ArgTX-636 kan också fungera som ett smärtstillande medel på grund av vissa perifera handlingar. Tack vare dess verkan som hämmare på gtutamataktiverade kanaler kan den fungera som ett antikonvulsivt medel.
Experiment med argiotoxiner
Argiotoxinstudier har särskilt gjorts för att upptäcka sambandet mellan hämning, receptorer och jonkanaler. Forskare har specifikt strävat efter att blockera receptorer på ryggradslösa djur, snarare än på ryggradsdjur.
Med hänvisning till ryggradslösa djur är Planorbarius corneus ett blötdjur som är involverat i ett av de många joniska experimenten. Till att börja med isolerades nervceller från molluscan pedalganglier och överfördes till en speciell kammare med saltlösning och reglerad temperatur. Sedan baserades observationen på rutinmässig spänningsklämmateknik . Elektriska mätningar erhölls från utvärderingen av neuronernas svar på olika substanser (argiopiner).
Utöver det har kräftor , ett sötvattenskräftdjur, följt ett liknande protokoll som denna studie. I detta fall gjordes analysen av magmusklerna och med hjälp av patch clamp- tekniken. Forskningsresultaten erhölls med hänsyn tagen till explosioner av öppningar av excitatoriska kanaler.
Andra experiment använder spektroskopi för att analysera och differentiera dessa molekyler. HPLC , masspektrometri, UV-data och aminosyraanalys är de element som gör det möjligt att identifiera olika argiotoxiner på grund av deras spektrum. Argiope lobata- toxiner (Arg 636, Arg 630, Arg 658, Arg 744, Arg 759, Arg 373, Arg 728, Arg 723, ...) visar en nära likhet i sina strukturer; de subtila skillnaderna mellan dem är kemiska punkter, såsom N-metylgrupper, molekylära massor eller lysinrester som bestäms i en viss position i deras struktur.
Se även
externa länkar
-
Media relaterade till Argiotoxin på Wikimedia Commons
