브레펠딘 A

Brefeldin A
브레펠딘 A
Brefeldin A Structural Formula V1.svg
이름
선호 IUPAC 이름
(1R,2E,6S,10E,11aS,13S,14aR)-1,13-디히드록시-6-메틸-1,6,7,8,9,11a,12,13,14a-데카하이드로-4H-사이클로텐타[1]옥시클로트라이드신-4-4-4)
기타 이름
γ,4-디히드록시-2-(6-히드록시-1-헵테닐)-4-사이클로펜타네크로톤산 λ-락톤산[citation needed]
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐벨
켐스파이더
드러그뱅크
ECHA InfoCard 100.127.053 Edit this at Wikidata
펍켐 CID
유니
  • InChI=1S/C16H24O4/c1-11-5-3-2-4-6-12-9-13(17)10-14(12)15(18)7-8-16(19)20-11/h4,6-8,11-15,17-18H,2-3,5,9-10H2,1H3/b6-4+,8-7+/t11-,12+,13-,14+,15+/m0/s1 수표Y
    키: KQNZDYTLMIZCT-KQPMLPITSA-N 수표Y
  • InChI=1/C16H24O4/c1-11-5-3-2-4-6-12-9-13(17)10-14(12)15(18)7-8-16(19)20-11/h4,6-8,11-15,17-18H,2-3,5,9-10H2,1H3/b6-4+,8-7+/t11-,12+,13-,14+,15+/m0/s1
    키: KQNZDYTLMIZCT-KQPMLPITBH
  • O=C/1O[C@H](CCC/C=C/[C@H]2[C@H](O)/C=C\1)C[C@@H](O)1]C[C@@H](O)C]c
특성.
C16H24O4
어금질량 280.36 g/190
외관 화이트 투 오프 화이트 결정 분말
녹는점 204 ~ 205 °C(399 ~ 401 °F, 477 ~ 478 K)
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

브레펠딘 A는 페니실륨 브레펠디아누스 균이 생산하는 락톤 항바이러스다.[1]Brefeldin A는 COP-I 코팅이 골지 막에 연결되지 않도록 함으로써 내소성 망막에서 골지 복합체로 단백질 이동을 간접적으로 억제한다.Brefeldin A는 처음에는 항바이러스제가[3] 되려는 희망으로 격리되었지만 지금은 주로 단백질 수송을 연구하는 연구에 사용되고 있다.

역사

이 화합물은 여러 종에 걸쳐 있는 다양한 종에서 발견되지만, 유피닐륨 브레펠디아움으로 알려진 페니실리움 속종의 아나모르프 균류에서 이름을 얻었다.[4]1958년 V.L. 싱글톤에 의해 페니실륨 디컴벤스로부터 처음 격리되었는데, 처음에 디컴빈이라고 불렀다.[5]나중에 H.P.에 의해 대사물로 확인되었다.그리고 1971년에 그 화합물의 화학적 구조를 확인하기 위해 나아간 Siggs.[5]그 이후로 몇 가지 성공적인 총합성 방법이 설명되어 왔다.[5]처음에는 항바이러스 활동이 부진해 브레펠딘A 연구에 대한 관심이 부족했다.[5]그러나 1985년 다카쓰키와 다무라에 의한 단백질 운반의 중단과 특정 암세포 라인에서 관찰된 세포독성 효과를 포함하는 메커니즘이 발견되면서 연구 노력이 활기를 띠게 되었다.[5]현재는 주로 내소성 망막과 골지 기구 사이의 막 교통과 복실 수송 역학을 연구하기 위한 검사 도구로 연구에만 사용되고 있다.

물리적 속성 및 스토리지 정보

Brefeldin A는 백색에서 백색까지의 결정체로 자연적으로 발견된다.용해 시 투명한 무색 용액을 형성한다.난방의 도움 없이 메탄올(10mg/mL), 에탄올(5mg/mL), DMSO(20mg/mL), 아세톤, 에틸아세트산(1mg/mL)에 용해된다.[6]그것은 물에 잘 녹지 않는다.[6]순도 98% 이상으로 상업적으로 판매되고 있다.[6]직사광선으로부터 -20 °C 떨어진 곳에 건조물을 보관하는 것이 좋다.[7]고체로는 6개월, 용액으로는 1개월로, -20°C에서는 밀폐된 보관으로 사용할 수 있다.[7]화합물은 가연성이 있으므로 산화제로 오염시켜 화재의 위험을 방지해야 한다.[7]직접 접촉도 피해야 한다.[7]

작용기전

Brefeldin A는 막 융합을 통해 골기 조직이 종양막으로 붕괴되는 소포체 망막과 골기 조직 사이의 방광 형성 및 이동을 억제한다.

포유류와 효모세포에서 브레펠딘 A의 주요 대상은 GBF1로 불리는 구아닌 뉴클레오티드 교환 인자(Guanine Nucleotide Exchange factor, GEF)로 나타난다.[8] GBF1은 GEFs의 아르프 계열로 골기 세포막으로 모집된다.[9]Arf1p GTPase의 규제에 책임이 있다.[9]비활성 GDP-bound 형태인 Arf1p를 활성 GTP-bound 형태로 변환하여 이를 수행한다.[9]뉴클레오티드 교환은 GBF1의 촉매 Sec7 영역에서 발생한다.이어 활성 아르f1p는 COP-I 콤플렉스의 서브 유닛인 코팅 단백질 β-COP를 멤브레인 위의 화물 결합 수용체에 채용한다.[9]적절한 배실 형성 및 수송을 위해서는 코팅 단백질 모집이 필요하다.Brefeldin A는 GBF1이 GDP-bound Arf1p로 형성하는 콤플렉스에 결합하고 GTP-bound 형태로의 전환을 방지함으로써 GBF1의 기능을 역행적으로 억제한다.[9]활성 아르f1p가 부족하면 코팅 단백질 모집을 막을 수 있으며, 이는 결국 베실 형성 부족으로 이웃한 ER과 골지막의 융합을 유도한다.이것은 소변 형성이 부족하면 골기에 ROGIG 단백질이 축적되어 단백질 코팅된 소변기를 코팅하고 일단 소변기가 싹트면 소변기로 제거하게 되기 때문이다.[10]DROG 단백질은 막 융합을 중재하며, Golgi에 기술된 DROG가 쌓이면 Golgi 막과 ER의 이상융합의 확률이 증가한다고 가정한다.[10]골기가 ER로 붕괴되면 단백질 반응(UPR)(또는 ER 스트레스)[11][12]이 활성화되어 사멸을 초래할 수 있다.

독성

브레펠딘 A의 독성학적 영향은 아직 광범위하게 연구되지 않았다.[13]일부 동물 LD50 값은 마우스 250mg/kg(복막간)과 랫드 275mg/kg(구강간)을 포함한 것으로 보고되었다.[13]일반적으로 브레펠딘A와 유사한 매크로사이클릭 락톤 링을 공유하는 항생제 마크로리드는 가장 흔한 부작용으로서 위장 장애를 일으키는 것으로 나타났다.[14]일부 마크로리드는 알레르기 반응을 일으키는 것으로 나타났으며, 브레펠딘 A의 경우 드물기는 하지만 이러한 가능성을 아직 무시할 수 없다.[14]이 화합물은 헤모글로빈에 결합되어 산소 흡수를 억제하여 산소 결핍의 한 형태인 메트헤모글로빈혈증을 유발할 수 있다.[14]브레펠딘 A는 일시적인 자극 이외의 직접적인 피부나 눈 노출로 인해 유해하다고 여겨지지 않는다.[14]흡입하면 호흡기에 자극을 일으킬 수 있다.[14]

참고 항목

참조

  1. ^ Hutchinson, C. R.; Shu-Wen, L.; McInnes, A. G.; Walter, J. A. (1983). "Comparative biochemistry of fatty acid and macrolide antibiotic (brefeldin a). Formation in penicillium brefeldianum". Tetrahedron. 39 (21): 3507. doi:10.1016/S0040-4020(01)88660-9.
  2. ^ Helms, J. Bernd; Rothman, James E. (1992). "Inhibition by brefeldin A of a Golgi membrane enzyme that catalyses exchange of guanine nucleotide bound to ARF". Nature. 360 (6402): 352–354. Bibcode:1992Natur.360..352H. doi:10.1038/360352a0. PMID 1448152. S2CID 4306100.
  3. ^ Tamura G, Ando K, Suzuki S, Takatsuki A, Arima K (February 1968). "Antiviral activity of brefeldin A and verrucarin A". J. Antibiot. 21 (2): 160–1. doi:10.7164/antibiotics.21.160. PMID 4299889.
  4. ^ Wang, Jianfeng; Huang, Yaojian; Fang, Meijuan; Zhang, Yongjie; Zheng, Zhonghui; Zhao, Yufen; Su, Wenjin (2002-09-01). "Brefeldin A, a cytotoxin produced by Paecilomyces sp. and Aspergillus clavatus isolated from Taxus mairei and Torreya grandis". FEMS Immunology & Medical Microbiology. 34 (1): 51–57. doi:10.1111/j.1574-695X.2002.tb00602.x. ISSN 0928-8244. PMID 12208606.
  5. ^ a b c d e McCloud, T. G.; Burns, M. P.; Majadly, F. D.; Muschik, G. M.; Miller, D. A.; Poole, K. K.; Roach, J. M.; Ross, J. T.; Lebherz, W. B. (1995-07-01). "Production of brefeldin-A". Journal of Industrial Microbiology. 15 (1): 5–9. doi:10.1007/BF01570006. ISSN 0169-4146. PMID 7662298. S2CID 8511645.
  6. ^ a b c "Brefeldin A (CAS 20350-15-6)". Santa Cruz Biotechnology. 8 May 2017.
  7. ^ a b c d "Brefeldin A Supplier CAS 20350-15-6 Tocris Bioscience". Tocris Bioscience. 6 September 2016. Retrieved 2017-05-08.
  8. ^ "GBF1 Gene - GeneCards GBF1 Protein GBF1 Antibody".
  9. ^ a b c d e Niu, Ting-Kuang; Pfeifer, Andrea C.; Lippincott-Schwartz, Jennifer; Jackson, Catherine L. (2005-03-01). "Dynamics of GBF1, a Brefeldin A-Sensitive Arf1 Exchange Factor at the Golgi". Molecular Biology of the Cell. 16 (3): 1213–1222. doi:10.1091/mbc.E04-07-0599. ISSN 1059-1524. PMC 551486. PMID 15616190.
  10. ^ a b Nebenführ, Andreas; Ritzenthaler, Christophe; Robinson, David G. (2002-11-01). "Brefeldin A: Deciphering an Enigmatic Inhibitor of Secretion". Plant Physiology. 130 (3): 1102–1108. doi:10.1104/pp.011569. ISSN 1532-2548. PMC 1540261. PMID 12427977.
  11. ^ Pahl HL, Baeuerle (Jun 1995). "A novel signal transduction pathway from the endoplasmic reticulum to the nucleus is mediated by transcription factor NF-kappa B". EMBO J. 14 (11): 2580–8. doi:10.1002/j.1460-2075.1995.tb07256.x. PMC 398372. PMID 7781611.
  12. ^ Kober L, Zehe C, Bode J (October 2012). "Development of a novel ER stress based selection system for the isolation of highly productive clones". Biotechnol. Bioeng. 109 (10): 2599–611. doi:10.1002/bit.24527. PMID 22510960. S2CID 25858120.
  13. ^ a b "SAFETY DATA SHEET Brefeldin A" (PDF). Cayman Chemical. 6 February 2015.
  14. ^ a b c d e "Material Safety Data Sheet. Brefeldin A (BFA) sc-200861" (PDF). Santa Cruz Biotechnology. 20 January 2009.

외부 링크