푸밀리오톡신 251D

Pumiliotoxin 251D
푸밀리오톡신 251D
Pumiliotoxin251D.png
이름
기본 가장 널리 이름
(6Z, 8S, 8aS)-8-메틸-6-[(2R)-2-메틸헥실리덴]옥타히드로인돌리진-8-ol
기타 이름
푸밀리오톡신 251D
식별자
3D 모델(JSmol)
첸블
켐스파이더
케그
  • InChI=1S/C16H29NO/c1-4-5-7-13(2)10-14-11-16(3,18)15-8-6-9-17(15)12-14/h10,13,15,18H,4-9,11-12H2,1-3H3/b14-10/t13,15,16+1/s ☒N
    키: OKTQTXDNHCOLHT-AJKPHIATSA-N ☒N
  • InChI=1/C16H29NO/c1-4-5-7-13(2)10-14-11-16(3,18)15-8-6-9-17(15)12-14/h10,13,15,18H,4-9,11-12H2,1-3H3/b14-10/t13,15,16+1/s
    키: OKTQTXDNHCOLHT-AJKPHIATBP
  • O[C@]1(CC(=C\[C@H](C)CCC)\CN2 [C@H] 1CCC2)c
특성.
C16H29NO
몰 질량 251.414 g/g−1/g
위험 요소
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험 요소
 독성의
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

Pumiliotoxin 251D는 독성 유기 화합물이다.그것은 Dendrobates, Epipedobates, Minyobates, Phyllobates[1][2] 그리고 Melanophryniscus의 [3]두꺼비 독개구리들의 피부에서 발견됩니다.이것의 이름은 푸밀리오톡신족(PTXs)과 251개의 달톤 분자량에서 유래했다.독소가 피부의 상처나 [4]섭취를 통해 혈류로 들어가면 과잉활동, 경련, 심정지, 그리고 궁극적으로 사망을 초래할 수 있다.낮은([5]자연 발생) 농도에서도 절지동물(예: 모기)에게 특히 독성이 있다.

화학적 성질

구조.

푸밀리오톡신 251D의 키랄 중심은 화합물의 여러 입체 이성질체를 제공할 수 있다.자연에는 오직 한 가지 형태의 독소만이 존재하며 독성 특성을 가지고 있다.

PTX (+) and (-).jpg

푸밀리오톡신 251D의 2가지 에난티오머.왼쪽에는 독성인 플러스 에난티오머가 표시되어 있습니다.오른쪽에는 독성이 없는 마이너스 에난티오머가 표시되어 있습니다.

C-2' 위치에 있는 치환기의 측쇄 배치는 화합물의 [6]독성에 중요한 역할을 한다.

합성

푸밀리오톡신 251D의 합성은 매우 복잡하고 여러 단계를 포함한다.

합성 개시 재료 중 하나는 L-프롤린 메틸에스테르(1)의 N-Boc 유도체를 포함한다.그 후 염화티오닐 및 피리딘에 의한 탈수 후 위티그 유형의 반응이 일어나 알켄 2가 된다.알켄2가 m-클로로페르벤조산(MCPBA)에 의해 에폭시드화되면 에폭시드3이 생성된다.그런 다음 디브로모알켄(6)의 리튬염과 반응하여 화합물 7을 생성한다.화합물 7의 탈보호 후 환화 및 요오드화하면 요오드화 비닐 8이 된다.정제 후 푸밀리오톡신(+)~251D(9)의 염산염을 생성한다.

푸밀리오톡신(-)-251D는 전체 [6]합성에 약간의 변화를 주면서 유사한 방법으로 합성될 수 있다.

축적

다른 개구리 독처럼 푸밀리오톡신 251D는 절지동물에서 [6][7][8]유래한다.그 개구리들은 독소를 함유할 수 있는 곤충을 먹으며 그것은 개구리 [6]피부의 분비 입상샘에 축적된다.Dendrobates속 일부 개구리 종은 알로푸밀리오톡신 [6][9]267A에서 푸밀리오톡신 251D를 변환할 수 있는데, 이는 푸밀리오톡신 251D보다 5배 더 독성이 강하다.에난티오머 중 하나만 더 강력한 형태의 독소로 히드록실화될 수 있다.

알과 올챙이에 푸밀리오톡신 251D가 부족하다는 것은 독소가 성체 개구리에서 그들의 [4]자손에게 전달되지 않는다는 것을 확인시켜준다.그러므로 올챙이는 포식자들로부터 쉽게 보호되지 않는다.

독성

작용 메커니즘

일반적으로 푸밀리오톡신은 전압 개폐 나트륨 채널(VGSC, 막 단백질)의 양성 조절제로 알려져 있다.Pumiliotoxin 251D는 그런 독이 아닙니다.그러나 포유류의 VGSC에서 Na 이온의 유입을+ 차단합니다.

Pumiliotoxin 251D는 V1/2를 이동할 수 있습니다.이것은 나트륨 개방 확률이 절반 최대인 잠재력입니다.각 포유동물 VGSC의 정상상태 활성화 곡선과 비활성화 곡선은 모두 보다 음의 [1]전위로 이동한다.

PTX 251D는 곤충 VGSC의 V1/2를 포유동물 VSGC보다 더 멀리 이동시켜 모기 등 곤충에 특히 독성이 강한 이유를 설명해 줍니다.또한 PTX251D가 존재하면 K이온에 대한+ VGSC의 투과율이 6배 높아진다.이것은 신경계의 섬세한 나트륨-칼륨 평형을 심각하게 방해한다.

Pumiliotoxin 251D가 VGPC(Voltage-Gateed 칼륨 채널) 전류에 미치는 영향은 매우 작습니다.독성은 칼륨 채널의 비활성화 동태에 영향을 미친다.불활성화를 억제합니다.이 효과는 아직 [1]조사 중입니다.

PTX 251D는 또한 Ca 자극2+ ATP [10]효소의 활성을 완전히 억제한다.그 결과 Ca의2+ 재흡수가 감소하여 유기체 내 유리2+ Ca의 농도가 높아진다.이것은 [10]억제에 의해 야기되는 근육 경련의 증강 및 연장과 관련이 있을 수 있다.

PTX 251D의 생체변환 메커니즘은 아직 알려지지 않았다.

영향들

푸밀리오톡신은 독극물 개구리(덴드로바테스속과 필로바테스속)에서 발견되는 독소이다.그것은 칼슘 채널에 영향을 미쳐 심장과 골격근의 근육 수축을 방해한다.

PTX 251D에는 여러 가지 효과가 있습니다.쥐와 곤충(LD50은 각각 10mg/kg, 150ng/larvae)[1]에게 경련과 죽음을 빠르게 유도한다.이러한 경련은 신경세포에서 나트륨-칼륨 평형의 통제할 수 없는 왜곡의 결과이다.이는 VGSC의 저해에 의해 발생합니다.

그것은 또한 심장박동 억제제 역할을 해서 심장 마비를 일으킨다.이는 심장 VGSC hNav1.5/β1에 [1]대한 부정적인 영향으로 설명할 수 있다.

경련이 일어나는 뇌에 PTX251D가 얼마나 잘 침투하는지는 알려지지 않았지만 VGPC의 [1]억제를 통해 경련의 관찰을 설명할 수 있다.

치료

PTX 251D 중독의 증상 치료에는 카르바마제핀을 사용한 경련 감소가 포함된다.이 약물은 해당 VGSC를 대상으로 하며, 페노바르비탈은 해당2+ Ca 채널과 상호작용하여 양성 효과를 나타낸다.효과가 없는 약으로는 디아제팜과 디조실핀이 [1]있다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g Vandendriessche T, Abdel-Mottaleb Y, Maertens C, Cuypers E, Sudau A, Nubbemeyer U, et al. (March 2008). "Modulation of voltage-gated Na+ and K+ channels by pumiliotoxin 251D: a "joint venture" alkaloid from arthropods and amphibians". Toxicon. 51 (3): 334–44. doi:10.1016/j.toxicon.2007.10.011. PMID 18061227.
  2. ^ Mortari MR, Schwartz EN, Schwartz CA, Pires OR, Santos MM, Bloch C, Sebben A (March 2004). "Main alkaloids from the Brazilian dendrobatidae frog Epipedobates flavopictus: pumiliotoxin 251D, histrionicotoxin and decahydroquinolines". Toxicon. 43 (3): 303–10. doi:10.1016/j.toxicon.2004.01.001. PMID 15033329.
  3. ^ Mebs D, Maneyro R, Pogoda W (July 2007). "Further studies on pumiliotoxin 251D and hydroquinone content of the skin secretion of Melanophryniscus species (Anura, Bufonidae) from Uruguay". Toxicon. 50 (1): 166–9. doi:10.1016/j.toxicon.2007.02.017. PMID 17433395.
  4. ^ a b "Poison Dart Frog – The Deadliest Frog on Earth". FactsList.net. Retrieved 8 March 2016.
  5. ^ Weldon PJ, Kramer M, Gordon S, Spande TF, Daly JW (November 2006). "A common pumiliotoxin from poison frogs exhibits enantioselective toxicity against mosquitoes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (47): 17818–21. Bibcode:2006PNAS..10317818W. doi:10.1073/pnas.0608646103. PMC 1693830. PMID 17095598.
  6. ^ a b c d e Daly JW, Garraffo HM, Spande TF, Clark VC, Ma J, Ziffer H, Cover JF (September 2003). "Evidence for an enantioselective pumiliotoxin 7-hydroxylase in dendrobatid poison frogs of the genus Dendrobates". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (19): 11092–7. Bibcode:2003PNAS..10011092D. doi:10.1073/pnas.1834430100. PMC 196932. PMID 12960405.
  7. ^ Saporito RA, Garraffo HM, Donnelly MA, Edwards AL, Longino JT, Daly JW (May 2004). "Formicine ants: An arthropod source for the pumiliotoxin alkaloids of dendrobatid poison frogs". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (21): 8045–50. doi:10.1073/pnas.0402365101. PMC 419554. PMID 15128938.
  8. ^ Takada W, Sakata T, Shimano S, Enami Y, Mori N, Nishida R, Kuwahara Y (October 2005). "Scheloribatid mites as the source of pumiliotoxins in dendrobatid frogs". Journal of Chemical Ecology. 31 (10): 2403–15. doi:10.1007/s10886-005-7109-9. PMID 16195851. S2CID 535250.
  9. ^ "Toxins". World of Frogs. Retrieved 8 March 2016.
  10. ^ a b Tamburini R, Albuquerque EX, Daly JW, Kauffman FC (September 1981). "Inhibition of calcium-dependent ATPase from sarcoplasmic reticulum by a new class of indolizidine alkaloids, pumiliotoxins A, B, and 251D". Journal of Neurochemistry. 37 (3): 775–80. doi:10.1111/j.1471-4159.1982.tb12554.x. PMID 6456330. S2CID 1642427.