Войти
 | |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название IUPAC [(3aS, 4R, 10aS) -10,10-дигидрокси-2,6-дииминооктагидро-1H, 8H- пирроло [1,2-c] пурин-4-ил] метилкарбамат | |||
| Идентификаторы | |||
| Номер CAS | |||
| 3D-модель (JSmol ) | |||
| ChEBI | |||
| ChEMBL |
| ||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.160.395  | ||
| IUPHAR / BPS | |||
| KEGG | |||
| PubChem CID | |||
| UNII | |||
| CompTox Dashboard (EPA ) | |||
InChI
| |||
УЛЫБАЕТСЯ
| |||
| Свойства | |||
| Химическая формула | C10H17N7O4 | ||
| Молярная масса | 299,291 г · моль | ||
| Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 N (что такое ?) | |||
| Ссылки на ink | |||
сакситоксин ( STX ) представляет собой мощный нейротоксин и наиболее известный паралитический токсин моллюсков (PST). Проглатывание сакситоксина людьми, обычно при употреблении в пищу моллюсков, зараженных токсичными цветениями водорослей, вызывает болезнь, известную как паралитическое отравление моллюсками (PSP).
Термин сакситоксин происходит от названия рода масляных моллюсков (Saxidomus ), из которых он был впервые выделен. Но термин сакситоксин может также относиться ко всему набору из более чем 50 структурно связанных нейротоксинов (известных под общим названием «сакситоксины»), продуцируемых водорослями и цианобактериями, включая сам сакситоксин (STX), неосакситоксин (NSTX), гониаутоксины (GTX) и декарбамоилсакситоксин (dcSTX).
Сакситоксин оказывает большое влияние на окружающую среду и экономику, поскольку он присутствует в двустворчатых моллюсках, таких как мидии, моллюски, устрицы и гребешок часто приводит к запретам на промысел моллюсков в коммерческих и развлекательных целях во многих прибрежных водах с умеренным климатом по всему миру, включая северо-восток и запад США, западную Европу, Восточную Азию, Австралию, Новую Зеландию и Южную Африку. В Соединенных Штатах Америки паралитическое отравление моллюсками произошло в Калифорнии, Орегоне, Вашингтоне, Аляске и Новой Англии.
Сакситоксин - это нейротоксин, вырабатываемый естественным путем некоторыми видами морских динофлагелляты (Alexandrium sp., Gymnodinium sp., Sp.) И пресноводные цианобактерии (Anabaena sp., некоторые Aphanizomenon spp., Cylindrospermopsis sp., Lyngbya sp., Planktothrix sp.) Сакситоксин накапливается особенно в двустворчатых фильтраторах.
Сакситоксин также был обнаружен по меньшей мере у 12 морских иглобрюхих рыб в Азии и у одной пресноводной рыбы тилапии в Бразилии. Однако окончательный источник STX часто остается неясным. Динофлагеллята Pyrodinium bahamense - источник STX, обнаруженный в Флориде. Недавние исследования показывают обнаружение STX в коже, мышцах, внутренних органах и гонадах южной рыбы-фугу «Indian River Lagoon >с самой высокой концентрацией (22,104 мкг STX-экв / 100 г ткани), измеренной в яичники. Даже после года плена кожная слизь оставалась очень токсичной. Концентрации в фугу из США аналогичны концентрациям, обнаруженным на Филиппинах, в Таиланде, Японии и странах Южной Америки. Рыба-фугу также накапливает структурно отличный токсин, тетродотоксин.
Дигидрохлорид сакситоксина представляет собой аморфное гигроскопичное твердое вещество, но рентгеновская кристаллография кристаллических производных позволила определить структуру сакситоксина подлежит определению. Окисление сакситоксина дает высоко флуоресцентное производное пурина, которое было использовано для обнаружения его присутствия.
Было выполнено несколько полных синтезов сакситоксина.
Схема мембраны топология белка потенциалзависимого натриевого канала. Сайты связывания различных нейротоксинов обозначены цветом. Сакситоксин обозначается красным. Сакситоксин - нейротоксин, который действует как селективный, обратимый, блокатор потенциалзависимых натриевых каналов. Один из самых мощных известных природных токсинов, он действует на потенциал-управляемые натриевые каналы нейронов, препятствуя нормальному функционированию клеток и приводя к параличу.
. Управляемый по напряжению натриевый канал необходим для нормальное функционирование нейронов. Он существует как интегральные мембранные белки, вкрапленные вдоль аксона нейрона и обладающие четырьмя доменами, которые охватывают клеточную мембрану. Открытие потенциалзависимого натриевого канала происходит при изменении напряжения или при правильном связывании какого-либо лиганда. Чрезвычайно важно, чтобы эти натриевые каналы функционировали должным образом, поскольку они необходимы для распространения потенциала действия. Без этой способности нервная клетка становится неспособной передавать сигналы, и область тела, которую она обессиливает, оказывается отрезанной от нервной системы. Это может привести к параличу пораженной области, как в случае с сакситоксином.
Сакситоксин обратимо связывается с натриевыми каналами. Он связывается непосредственно в поре белка канала, закрывая отверстие и препятствуя прохождению ионов натрия через мембрану. Это приводит к нервному отключению, описанному выше.
Хотя биосинтез сакситоксина кажется сложным, организмы из двух разных царств, фактически из двух разных доменов, видов морских динофлагелляты и пресноводные цианобактерии способны продуцировать эти токсины. В то время как преобладающая теория образования динофлагеллат происходила через симбиотический мутуализм с цианобактериями, появились данные, свидетельствующие о том, что сами динофлагелляты также обладают генами, необходимыми для синтеза сакситоксина.
Биосинтез сакситоксина - это первый нетерпеновый алкалоидный путь, описанный для бактерий, хотя точный механизм биосинтеза сакситоксина все еще остается теоретической моделью. Точный механизм связывания субстратов с ферментами до сих пор неизвестен, а гены, участвующие в биосинтезе сакситоксина, либо предполагаются, либо были идентифицированы только недавно.
Два биосинтезы были предложены в прошлом. Более ранние версии отличаются от более позднего предложения Kellmann, et al. основано как на биосинтетических соображениях, так и на генетических доказательствах, недоступных на момент первого предложения. Более поздняя модель описывает кластер генов STX (sxt), используемый для получения более благоприятной реакции. Самая последняя последовательность реакций Sxt у цианобактерий выглядит следующим образом. Обратитесь к диаграмме для подробного описания биосинтеза и промежуточных структур.
Биосинтез Сакситоксин высокотоксичен для морских свинок, смертельный только при 5 мкг / кг при внутримышечном введении . Летальные дозы (LD50 ) для мышей очень похожи при различных способах введения: в / в составляет 3,4 мкг / кг, внутрибрюшинно составляет 10 мкг / кг и <226.>po составляет 263 мкг / кг. Оральная LD50 для человека составляет 5,7 мкг / кг, поэтому примерно 0,57 мг сакситоксина (1/8 песчинки среднего размера) является летальным при проглатывании, а смертельная доза при инъекции составляет примерно 1/10 от этой дозы (примерно 0,6 мкг / кг). Ингаляционная токсичность сакситоксина в аэрозольной форме для человека оценивается в 5 мг · мин / м³. Сакситоксин может попадать в организм через открытые раны, и была предложена смертельная доза 50 мкг на человека при использовании этого пути.
Заболевание человека, связанное с приемом вредных уровней сакситоксина. известен как паралитическое отравление моллюсками, или PSP, а сакситоксин и его производные часто называют «токсинами PSP».
Важность сакситоксина для медицины и окружающей среды обусловлена потреблением загрязненных моллюски и некоторые виды рыб, которые могут концентрировать токсин динофлагеллят или цианобактерий. Блокирование нейронных натриевых каналов, которое происходит в PSP, вызывает вялый паралич, который оставляет жертву спокойной и сознательной в результате прогрессирования симптомов. Смерть часто наступает от дыхательной недостаточности. Токсины PSP причастны к гибели различных морских животных, включая трофический перенос токсина от водорослевого источника вверх по пищевой цепи к более высоким хищникам.
Исследования на животных показали, что летальные эффекты сакситоксина можно обратить с помощью 4-аминопиридина, но исследований на людях не проводилось. Как и в случае с любым паралитическим агентом, реанимация «рот в рот» или искусственная вентиляция с применением любых средств сохранят отравленную жертву в живых до тех пор, пока не будет введено противоядие или пока яд не исчезнет.
Сакситоксин, в силу его чрезвычайно низкой LD50, легко поддается оружию. В прошлом оно рассматривалось для использования в военных целях в Соединенных Штатах и было разработано химическим оружием военными США. Известно, что сакситоксин был разработан ЦРУ как для открытого военного использования, так и для тайных целей. Среди запасов оружия были боеприпасы M1, которые содержали либо сакситоксин, либо ботулотоксин, либо их смесь. С другой стороны, известно, что ЦРУ выдало небольшую дозу сакситоксина пилоту самолета-разведчика U-2 Фрэнсис Гэри Пауэрс в виде небольшой инъекции, спрятанной в серебряном долларе, для использования в случай его поимки и задержания.
После запрета биологической войны президентом Никсоном в 1969 г. запасы сакситоксина в США были уничтожены, и сакситоксин стал использоваться боевое оружие прекратилось. Однако в 1975 году ЦРУ сообщило Конгрессу, что оно хранило небольшое количество сакситоксина и яда кобры против приказов Никсона, которое затем было уничтожено или передано исследователям.
Оно указано в таблице 1 Конвенции о химическом оружии. Военные США выделили сакситоксин и присвоили ему обозначение химического оружия TZ.
