아마톡신

Amatoxin

아마톡신은 독버섯 3속(아마니타, 갈레리나, 레피오타)과 코노사이베속 1종(코노사이베 [1]필라리스)에서 발견되는 적어도 9종의 관련 독성 화합물의 하위 그룹의 총칭입니다.아마톡신은 다 자란 버섯과는 상당히 다르게 보이는 미성숙한 "달걀" 형태를 포함하여, 버섯의 반 정도의 적은 양으로도 치명적입니다.

구조.

백본 구조(검은색)는 모든 아마톡신에서 동일하고 5개의 가변 그룹(빨간색)이 특정 화합물을 결정합니다.

이 화합물은 보존된 매크로비사이클릭 모티프(프롤린 및 트립토판 유래 잔기에 포함된 고리를 계산할 때 전체적인 오환 구조)로 배열된 8개의 아미노산 잔기와 유사한 구조를 가지고 있습니다; 이들은 1941년 하인리히 오에 의해 분리되었습니다. 윌랜드와 루돌프 할러메이어.[2]모든 아마톡신은 35-아미노산 프로단백질로 합성되는 올리고펩타이드로, 프롤릴 올리고펩타이드에 [3]의해 최종 8개의 아미노산이 분해됩니다.아마톡신의 개략적인 아미노산 서열은 설폭사이드(S=O) 부분을 통한 Trp와 Cys 사이의 가교 및 분자의 변형에서 하이드록실화를 갖는 Ile-Trp-Gly-Gly-Cys-Asn-Pro이며, 이러한 처리 단계에 대한 효소는 알려지지 않았습니다.

현재 10개의 아마톡신이 [4]있습니다.

이름. R1 R2 R3 R4 R5
α-아마니틴 오호 오호 NH2 오호 오호
β-아마니틴 오호 오호 오호 오호 오호
◦-아마니틴 오호 H NH2 오호 오호
◦-아마니틴 오호 H 오호 오호 오호
아마눌린 H H NH2 오호 오호
아마눌린산 H H 오호 오호 오호
아마닌아마이드 오호 오호 NH2 H 오호
아마닌 오호 오호 오호 H 오호
프로마눌린 H H NH2 오호 H

◦-아마니틴이 보고되었지만 화학적 구조는 밝혀지지 않았습니다.

가족관계

전구물질의 마니틴/팔로이드
식별자
기호.아마니틴/팔로이드 인
인터프로IPR027582

아마니틴은 바이시클릭 7-잔류 독소인 팔로이딘과 매우 밀접한 관련이 있습니다.그들은 둘 다 "MSDIN" 과에 속하며, 이 추정되는 전단백질에서 고도로 보존된 5-아미노산 서열의 이름을 따서 명명되었습니다.2014년의 한 연구 연구에 따르면 Amanita에만 [5]어느 클래스에도 속하지 않는 특성화되지 않은 MSDIN 염기서열이 상당히 많이 존재한다고 합니다.

매커니즘

아마톡신은 메신저 RNA (mRNA), 마이크로 RNA, 그리고 작은 핵 RNA (snRNA)의 합성에 필수적인 효소인 RNA 중합효소 II의 강력하고 선택적인 억제제입니다.단백질 합성의 주형인 mRNA가 없으면 세포 대사가 중단되고 용해가 [6]이어집니다.아마니타팔로이드의 RNA 중합효소는 아마톡신의 효과에 둔감하기 때문에 버섯이 [7]스스로를 독살하지 않습니다.

아마톡신은 혈류를 통해 몸의 장기에 도달할 수 있습니다.이러한 화합물이 많은 장기에 손상을 줄 수 있지만 간과 심장에 손상을 입히면 사망에 이릅니다.분자 수준에서 아마톡신은 혈장 막에 천공을 일으켜 세포질에 정상적으로 있는 잘못된 소기관이 [8]세포외기질에서 발견되게 함으로써 이러한 기관들의 세포에 손상을 입힙니다. 베타 아마니틴은 또한 진핵 RNA 중합효소 II와 RNA 중합효소 III의 억제제입니다.포유류의 단백질 합성RNA 중합효소 I 또는 박테리아 RNA [9]중합효소를 억제하는 것으로 확인되지 않았습니다.RNA 중합효소를 활성화하기 때문에, 간은 베타-아마니틴이 일으키는 손상을 복구하지 못하고 간의 세포가 분해되어 [10]간이 용해됩니다.

Ribbon diagram of RNA polymerase II molecule showing central binding site of alpha-amanitin molecule
Saccharomyces cerevisiae(브루어의 효모)로부터 RNA 중합효소 II에 결합된 α-아마니틴(적색).PDB로부터: 1K83.[11]

알파-아마니틴(α-아마니틴)은 매우 보존된 도메인 35개의 아미노산인 RNA pol II 복합체의 다리 나선에 주로 영향을 미칩니다.이 영역의 N-말단과 C-말단에는 뉴클레오티드 첨가 주기를 통해 상당한 형상 변화를 겪는 힌지 구조가 있으며,[12] 이 힌지 구조의 진행에 필수적입니다.다리 나선의 많은 역할 중 하나는 [13]DNA의 이동을 촉진하는 것입니다.알파-아마니틴은 RNA Pol II 복합체의 다리 나선에 결합하고, 또한 하나의 특정한 형태에 있는 동안 다리 나선에 인접한 복합체의 일부에 결합합니다.이 결합은 다리 나선을 제자리에 가둬놓아 DNA를 [11]이동시키는 데 있어 움직임을 극적으로 둔화시킵니다.DNA의 폴 II 이동 속도는 [14][15]분당 수 천 개에서 수 개의 뉴클레오티드로 감소됩니다.

노출증상

아마톡신에 노출되면 간은 위장에서 흡수된 후 처음 접하는 기관이기 때문에 영향을 받는 주요 기관입니다.아마톡신이 피부를 통해 흡수된다는 증거는 없습니다.쥐를 대상으로 한 한 연구는 알파-아마니틴이 피부를 통해 흡수되지 않기 때문에 어떤 독성 [16]효과도 가질 수 없다는 것을 보여줍니다.보다 구체적으로 아마톡신에 노출되면 호흡기 자극, 두통, 어지럼증, 메스꺼움, 호흡 곤란, 기침, 불면증, 설사, 위장 장애, 요통, 요 빈도, 간과 신장 손상, 섭취하거나 흡입할 경우 사망할 수 있습니다.β-아마니틴의 경우 완전한 독성학적 연구는 없었습니다.그러나 안전 데이터 시트에 따르면 피부와 접촉할 경우 자극, 화상, 발적, 심한 통증을 유발할 수 있으며 피부를 통해 흡수되어 흡입 및 섭취를 통한 노출에 유사한 영향을 미칠 수 있습니다.눈에 접촉하면 자극, 각막 화상, 안구 [17]손상이 발생할 수 있습니다.기존에 피부, 눈 또는 중추신경계 장애가 있거나 간, 신장 또는 폐 기능이 손상된 사람은 이 물질의 영향에 더 취약할 수 있습니다.

아마톡신 중독은 2상 임상 양상을 보입니다급성 증상의 초기(12-24시간) 기간이 지나면 상대적인 건강 상태가 12-24시간 지속됩니다.이 기간 이후 간부전과 신장부전은 일반적으로 2일째부터 사망에 [citation needed]이릅니다.

성인에서 추정되는 최소 치사량은 0.1mg/kg 또는 7mg의 독소입니다.그들의 신속한 장 흡수와 온도 조절성은 비교적 짧은 기간에 독성 효과를 빠르게 발전시킵니다.가장 심각한 영향을 미치는 것은 구심점 괴사와 간 지방증을 동반한 독성 간염과 급성 요세관간질신병증으로, 이는 동시에 심각한 간부전과 신부전을 유발합니다.

치료

전 세계적으로 일화적이고 부분적으로 연구된 치료법이 많이 있습니다.쥐를 대상으로 한 한 연구에서는 모든 연구된 치료법에 대해 무효 결과를 나타냈습니다.N-아세틸시스테인, 벤질페니실린, 시메티딘, 티오틱산, 실빈 [18]등이 눈에 띄는 값을 보이지 않는 치료제.

치료는 고용량 페니실린과 간 및 신장 손상의 경우 보조적인 치료를 포함합니다.밀크씨슬에서 발견되는 제품인 실리비닌은 비록 더 많은 데이터를 수집할 필요가 있지만, 아마톡신 중독에 대한 잠재적인 해독제입니다.혈역학적 안정성을 유지하는 데 주의를 기울이지만,[19] 간신증후군이 발병한 경우에는 기껏해야 예후가 지켜집니다.

탐지

버섯 샘플에서 아마톡신의 존재는 Mixner test(윌랜드 test라고도 함)에 의해 검출될 수 있습니다.아마톡신은 혈장 또는 소변에서 크로마토그래피 기법을 사용하여 병원에 입원한 환자와 사후 조직에서 중독 진단을 확인하여 치명적인 과다 [20]복용으로 의심되는 것에 대한 의학적 조사를 도울 수 있습니다.

2020년에는 아마톡신을 [21][22]빠르고 선택적으로 검출할 수 있는 단일클론항체 기반 측면유동 면역분석이 개발되었습니다.이 테스트는 알파-아마니틴과 감마-아마니틴(10ng/mL)을 민감하게 검출하며 베타-아마니틴(0.5% 교차 반응, 2000ng/mL)의 검출량이 약간 적습니다.이 테스트는 팔로톡신과 0.005%(200,000ng/mL)로 교차 반응하지만, 팔로톡신은 소변 샘플링을 방해하지 않으며 버섯이 아마톡신을 생성하지 않고 팔로톡신을 생성하는 매우 드문 경우가 있습니다.

스터디즈

Amanitaphalloides의 독소 농도에 대한 2013년 연구에서 버섯의 모든 부분에 아마톡신이 포함되어 있는 것으로 밝혀졌으며 포자와 [23]균사체에서 가장 낮은 수준의 아가미와 캡에서 가장 높은 농도가 발견되었습니다.같은 저자들 중 다수가 2013년에 발표한 추가 연구에서는 Amanita phalloides var. alba의 ITS 서열에 차이가 없지만 다른 농도의 [24]독소를 발견했습니다.아마니타팔로이데스 var. 알바의 아가미와 모자 또한 포자, 볼바 및 스티프에서 언급된 매우 낮은 수준으로 가장 높은 수준을 포함했지만 이 변종에서 포자는 아마니타팔로이데스에서 발견된 것보다 감마 아마니틴 외의 모든 독소의 농도가 더 높았습니다.Amanita palloides var. alba의 포자는 알파-아마니틴 0.89 mg/g, 베타-아마니틴 0.48 mg/g, 감마-아마니틴 0.001 mg/g을 함유하고 있었으며, 이는 아가미에서 발견된 2.46 mg/g, 1.94 mg/g, 0.36 mg/g, 캡에서 발견된 2.40 mg/g, 1.75 mg/g 및 0.27 mg/g과 대조적입니다.Amanitaphalloides var. alba의 아가미, 모자, stipe 및 volva에서 발견되는 농도는 Amanitaphalloides var. alba보다 낮지만 포자는 더 높은 [24]농도를 포함하는 것으로 나타났습니다.두 연구 모두에서 6개의 버섯을 포자로 인쇄하고 건조한 후 중간을 잘라낸 전체 버섯의 절반을 검사하여 전체 버섯의 독소 수준을 도출하고 나머지 절반을 캡, 아가미, 스티프 및 볼바 섹션으로 나누어 부품을 가루로 만들어 개별적으로 검사한 후 1그램 [23][24]샘플로 검사했습니다.2010년에 파괴하는 천사인 Amanita bisporigera에 대한 연구는 포자의 독소 농도 또한 모자나 포도주에서 [25]발견되는 수준보다 낮다는 것을 밝혀냈습니다.

Amanita phalloids의 독소농도(mg/g)[23]
독소 모자 아가미 스티프 볼바 포자 통건버섯 신선한 버섯을 통째로 균사체
알파-아마니틴 2.95 3.39 2.36 1.03 0.087 2.80 0.33 0.024
베타아마니틴 2.53 2.95 1.75 0.64 0.048 2.38 0.28 0.01
감마아마니틴 0.62 0.66 0.5 0.25 0.18 0.6 0.07 0.24
팔라신 2.27 2.06 2.04 1.88 0.055 2.12 0.25 0.42
팔로이딘 1.40 1.38 1.18 1.25 0.018 1.32 0.15 0.01
Amanita phalloides var. alba의 독소농도 (mg/g)[24]
독소 모자 아가미 스티프 볼바 포자 통건버섯 신선한 버섯을 통째로
알파-아마니틴 2.40 2.46 1.52 0.56 0.89 2.14 0.21
베타아마니틴 1.75 1.94 1.00 0.36 0.48 1.71 0.16
감마아마니틴 0.27 0.36 0.21 0.07 0.001 0.31 0.03
팔라신 1.64 2.26 2.06 2.08 0.99 2.10 0.20
팔로이딘 0.87 1.30 1.13 1.34 0.12 1.09 0.10
Amanita bisporigera의 독소농도(mg/g)[25]
독소 모자 스티프 포자
알파-아마니틴 1.70 ± 0.68 1.70 ± 0.45 0.30 ± 0.04
팔라신 2.71 ± 0.65 1.66 ± 0.40 0.02 ± 0.01
팔로이딘 11.98 ± 1.66 11.15 ± 2.43 0.00 ± 0.05

아마톡신은 아마니타팔로이드와 그 변종이 섭취 후 치명적인 독성을 보이는 경우의 대부분을 차지하는 인간에게 매우 독성이 강합니다.이 독소들은 높은 열 안정성을 가지고 있고 물에 대한 용해성과 결합되어 조리나 [26]건조에 의해 파괴되지 않기 때문에 매우 유독합니다.게다가 아마톡신은 효소와 산 분해에 저항력이 있어서 섭취했을 때 [26]위장관에서 비활성화되지 않습니다.7-8개월 동안 얼린 A.팔로이드를 섭취한 후 치명적인 사례가 보고되었으며, 따라서 이 화합물들이 동결/해동 [26]과정에도 내성이 있음을 보여주었습니다.또한, 아마톡신은 개방된 수용액에 보관되거나 태양 [26]또는 네온광에 장시간 노출되면 매우 느리게 분해됩니다.

2015년에 두 개의 Amanita phalloides 버섯에서 캡만 조리하여 섭취한 환자를 대상으로 사례 연구가 수행되었으며 하루 후에 병원에 입원했습니다.피험자는 피로, 복통, 메스꺼움, 구토, 설사를 보이는 체중 67kg의 61세 남성이었습니다.같은 지역에서 버섯을 채취하여 환자가 먹은 것임을 확인하기 위하여 환자에게 보여주고 크기와 성숙도가 거의 같은 버섯 2개를 [27]연구 대상으로 선정하였습니다.이전의 연구들은 어린 버섯들이 성숙한 [28]표본들에서 발견되는 것보다 더 많은 양의 독소를 포함할 수 있다는 것을 증명했습니다.이 두 버섯의 뚜껑 무게를 합하면 건조할 때 신선도 43.4g, 건조할 때 4.3g이었습니다. 시험해보니 알파-아마니틴 11.9mg, 베타-아마니틴 8.4mg, 감마-아마니틴 1mg으로 분포된 아마톡신이 총 21.3mg 들어 있었습니다.입원 치료 4일 후 환자의 소변을 분석한 결과 감마-아마니틴이 검출되지 않은 2.7ng/ml 알파-아마니틴과 1.25ng/ml 베타-아마니틴의 농도가 확인되었습니다.환자는 생존하여 간 손상의 징후를 보이지 않는 추적 검사와 함께 9일간의 치료 후 퇴원하였으나, 이 사례를 근거로 볼 때 체질량 kg당 0.32mg 아마톡신의 경구 투여량은 치사량이며, 경구 복용 시 알파-아마니틴의 치사량은 0.2mg/kg으로 추정되었습니다.신선한 아마니타 팔로이드를 50g 이상 섭취하면 중형 버섯 2개 정도는 치명적일 수 있다고 추정했습니다.임상 시험 결과, 환자가 섭취한 양은 가상의 치사량 이하로 유지되었으며, 연구 결과에 따르면 환자의 건강, 간 손상의 성향 및 [27]독소 농도의 지역적 변화에 따라 달라질 수 있다고 합니다.

사냥꾼들이 독성이 있는 아마니타 종을 같은 바구니에 담아 모은 뒤 포자만으로 병에 걸렸다고 주장하는 현장 안내원들의 일화는 반복되고 있습니다. 독성이 있는 아마니타 종을 버리기 전에 자신도 모르게 수확물에 포자를 남겨둔 것입니다.그러나 이 주제는 연구되지 않았고 연구들은 포자로부터만 중독될 수 있는 가능성에 대해 어떻게든 주장하지 않습니다.포자에서 발견되는 독소의 농도가 캡의 농도보다 낮다는 것을 고려하면 치명적인 용량에 도달하기 위해서는 버섯 캡 자체의 무게를 초과하는 상당한 양의 포자를 섭취해야 할 것입니다.

버섯종

아마니타속, 갈레리나속, [29][30]레피오타속의 아마톡신 함유 버섯 종.

아마니타속 갈레리나속 레피오타속
아마니타팔로이데스 갈레리나배디푸스 브루네인카르나타
아마니타비스포리게라 갈레리나베인로티이 브룬네오릴라케아과
아마니타데키피엔스 갈레리나 근막 카스타네아과
아마니타 하이그로스코피카 갈레리나헬볼리셉스 클라이페올라리아속
아마니타오크레아 갈레리나마르기나타 클라이페올라리오이드류
아갈리아과 갈레리나염 레피오타펠리나
아마니타테누이폴리아 갈레리나 단색 풀벨라속
아마니타베르나 갈레리나베네나타 푸스코비나케아속
아마니타비로사 레피오타그리세오비루스
아마니타무스카리아[31] 레피오타헤이미
레피오타헬베올로이드
레피오타쿠에네리
레피오탈랑게이
라일레이스아과
레피오타로카넨시스
오크라세오풀바속 (Lepiota ochraceofulva)
레피오타 의사 헬베올라
녹농균
루페스켄스속
레피오타아인카나타
크산토필라속

참고 항목

참고문헌

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