Войти
| Клинические данные | |
|---|---|
| AHFS / Drugs.com | Международные названия лекарств |
| Код ATC | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| ChemSpider |
|
| UNII | |
| ECHA InfoCard | 100.029.914  |
| (что это?) | |
| Тромбиноподобный фермент батроксобин | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||
| Организм | Bothrops atrox | ||||||
| Символ | ? | ||||||
| UniProt | P04971 | ||||||
| |||||||
Батроксобин, также известный как рептилаза, представляет собой фермент змеиного яда с Активность ядомбина A, продуцируемая Bothrops atrox и Bothrops moojeni, ядовитыми видами гадюки, обнаруженной к востоку от Анд в Южной Америке. гемотоксин, который действует как сериновая протеаза аналогично тромбину, и был предметом многих медицинских исследований в качестве замены тромбина. Различные ферменты, изолированные от разных разновидности Bothrops были названы батроксобином, но, если не указано иное, эта статья охватывает батроксобин, продуцируемый B. moojeni, поскольку это наиболее изученный сорт.
Bothrops atrox был описан Карлом Линнеем еще в 1758 году, но батроксобин, активное соединение в его яде, впервые был описан только в 1954 г. Х. Бруком и Г. Салемом. В последующие годы было показано, что это первое описание батроксобина имеет несколько применений в хирургии. Из-за растущего интереса к свойствам батроксобина было опубликовано несколько исследований его и коагуляции. Совсем недавно, в 1979 году, немецкое исследование показало использование батроксобина (тест ретракции рептилазного сгустка) в качестве теста, заменяющего более часто используемое тромбиновое время. Поскольку на фермент гепарин не влияет, он в основном используется, когда гепарин присутствует в крови. В недавних исследованиях больше внимания уделяется улучшению его использования в хирургии, в основном хирургии позвоночника, и использованию сериновой протеазы.
Батроксобин представляет собой белок семейства сериновых протеаз. Батроксобин по физиологической функции и размеру молекулы тесно связан с тромбином. Обнаружено пять подвидов бразильской копытной змеи (Bothrops atrox). Батроксобин, полученный из определенных подвидов, проявляет кровоостанавливающее действие, тогда как белок, полученный из других подвидов, демонстрирует расщепление фибриногена. Некоторые из форм обладают гемостатической эффективностью в качестве основного эффекта, тогда как другие формы имеют разложение фибриногена в качестве основного эффекта. Батроксобин, который естественным образом извлекается из змеиного яда, в основном получают из змеиного ботропса moojeni. Но концентрация низкая, и очистить белок сложно. Часто продукт остается загрязненным, что затрудняет его использование в клинических целях. Теоретически молекулярная масса батроксобина должна быть около 25,5 кДа. Часто изолированный батроксобин тяжелее, около 33 кДа. Более высокая молекулярная масса вызвана модификацией гликозилирования во время секреции. Различия в весе являются результатом различных возможных процедур очистки, которые могут удалить из фермента разные сахара (цепи). Поскольку батроксобин, выделенный из яда, очень нестабилен по качеству, в настоящее время он чаще синтезируется в организмах с использованием кДНК Bothrops moojeni.
Структура и механизм действия батроксобина, выделенного из Bothrops moojeni были тщательно изучены. Существуют разные подвиды, и механизмы работы каждого батроксобина различаются. Как таковая, структура батроксобина Bothrops moojeni дополнительно выяснена. Структура батроксобина изучалась различными исследовательскими группами на протяжении многих лет. Эти исследования в основном проводились путем биологического синтеза батроксобина из кДНК Bothrops moojeni, анализа этого продукта и использования моделей гомологии, основанных на других протеазах, таких как тромбин и трипсин, среди прочих. Одно из более ранних исследований 1986 года показало, что молекулярная масса составляет 25,503 кДа, 32,312 кДа с углеводом и состоит из 231 аминокислоты. Аминокислотная последовательность проявляла значительную гомологию с другими известными сериновыми протеазами млекопитающих, такими как трипсин, тромбин и, прежде всего, калликреин поджелудочной железы. Таким образом, был сделан вывод, что он действительно является членом семейства сериновых протеаз. На основании гомологии были идентифицированы дисульфидные мостики, и структура была дополнительно выяснена. В более позднем исследовании молекулярного моделирования, проведенном в 1998 году, использовалась гомология железистого калликреина мыши и батроксобина, составляющая около 40%, чтобы предложить трехмерную структуру биологически активного батроксобина. На сегодняшний день не было предложено никакой определенной трехмерной структуры.
После того, как в 1986 году была определена нуклеотидная последовательность кДНК батроксобина из Bothrops moojeni, исследовательская группа из Киото Университет Сангё успешно экспрессировал кДНК батроксобина в E. Coli в 1990 году. Последовательность узнавания тромбина была использована для получения зрелого батроксобина. Полученный гибридный белок был нерастворим и легко очищался. После расщепления слитого белка рекомбинантный батроксобин может быть выделен электрофорезом, а затем он успешно повторно свернут для получения биологически активного батроксобина. Это исследование показало, что можно производить батроксобин с использованием микроорганизмов, и этот метод был более перспективным, чем выделение фермента из выделенного змеиного яда. В 2004 году исследовательская группа из Кореи произвела батроксобин, экспрессируя его в дрожжевых грибах Pichia pastoris. Этот рекомбинантный фермент имел молекулярную массу 33 кДа и содержал углеводную структуру. Этот метод его экспрессии в Pichia pastoris оказался более эффективным, поскольку продуцируемый фермент проявлял расщепляющую активность, которая в некоторых случаях была более специфичной, чем тромбин, и более специфичной, чем нерекомбинантный батроксобин. Таким образом, синтез с использованием Pichia pastoris кажется многообещающим для получения рекомбинантного батроксобина высокого качества.
Как описано ранее, батроксобин представляет собой фермент, который проявляет активность сериновой протеазы в отношении своего субстрата, фибриногена. Сериновая протеаза расщепляет белок в положении серина, чтобы выродить белок. Батроксобин сравним с ферментом тромбином, который также является сериновой протеазой для фибриногена. Фибриноген является важным белком для гемостаза, поскольку он играет решающую роль в агрегации тромбоцитов и образовании фибринового сгустка. Обычно при ранении тромбин расщепляет фибриноген, образуя сгустки. В результате рана «закрывается» этими сгустками, и может происходить восстановление эпителиальных клеток кожи. Это естественный процесс, необходимый для восстановления тканей. Яд батроксобина также вызывает образование тромбов, но с повреждением тканей или без него. Это связано с тем, что батроксобин не ингибируется специфическими кофакторами, такими как тромбин. Эти сгустки могут блокировать вену и препятствовать кровотоку.
Фибриноген - это димерный гликопротеин, который содержит две пары Aα-, Bβ- пептидных цепей и y-цепей. Существует две изоформы этого фибриногена: одна с двумя yA-цепями (yA / yA) и одна с yA-цепью и y'-цепью (yA, y '). Когда фибриноген расщепляется тромбином, он высвобождает фибринопептид A или B. Тромбин действует на два внешних элемента фибриногена. Экзозит 1 опосредует связывание тромбина с Aα- и Bβ-цепями, а экзосайт 2 вызывает взаимодействие со второй молекулой фибриногена на С-конце y’-цепи. Следовательно, когда тромбин связывает фибиноген yA / yA, занят только экзозит 1, а когда он связывает yA / y ’, оба экзозита связаны прочно. Таким образом, фибриноген yA / y ’является конкурентом yA / yA, которые уменьшают свертываемость. yA / y ’связывает в 20 раз больше, чем yA / yA. Существуют также ингибиторы свертывания, такие как антитромбин и кофактор гепарина II, которые предотвращают свертывание, когда в этом нет необходимости. Напротив, батроксобин не ингибируется антитромбином и кофактором гепарина II. Батроксобин также имеет высокое значение Kd для связывания обеих форм yA / yA и yA / y ’. Сайты связывания батроксобина и тромбина частично перекрываются, но есть некоторые различия. Батроксобин, связанный с фибрином, сохраняет каталитическую активность и является более мощным стимулом для агрегации фибрина, чем связанный с фибрином тромбин. Вероятно, это связано с более липофильным характером экзосайта 1, который более плотно связывает фибриноген. Фибриноген является единственным субстратом для батроксобина, тогда как тромбин имеет несколько субстратов. Вероятно, это связано с карманом связывания натрия, который содержит тромбин.
Исследования токсикокинетики проводились на различных видах животных, а именно на собаках, мышах, морских свинках, кроликах, крысах и обезьянах. Исследование проводилось с использованием иммуноанализа для определения уровней батроксобина в плазме и моче. Они также измерили уровень фибриногена.
Обычно яд вводится змеей непосредственно в кровоток. В проведенных экспериментах также применяли внутривенное введение батроксобина. Они использовали общую дозу 2 БЕ / кг (у собак также 0,2 БЕ / кг) в течение 30 минут три раза в день. На графике ниже вы можете увидеть плазменные концентрации батроксобина после приема.
Все виды показали большой Vd (объем распространения). Содержание плазмы у животных в среднем составляло около 50 мл / кг. У собак и обезьян значение Vd было очень низким по сравнению с другими видами, а именно в 1,5 раза превышало значение плазмы у других животных. Таким образом, батроксобин распространяется в основном по венам и мало усваивается тканями. У других видов это значение было примерно в четыре раза выше. Это может быть связано с тем, что батроксобин легче усваивается ретикулоэндотериальной системой у этих видов.
Батроксобин выводится печенью, почками и селезенкой. Выведение батроксобина можно обнаружить по небольшим молекулам метаболитов в моче. При использовании иммуноферментного анализа в моче определялось всего 0,2–1,9% дозы. Уровень радиоактивности 125I-батроксобина составил 69% у крыс и 73% у собак в течение 48 часов. Таким образом, батроксобин в разложенном виде в основном выводится через почки. Таким образом, иммуноферментный анализ не обнаруживает.
Все виды по-разному реагировали на воздействие батроксобина. Это означает, что их способность метаболизировать эту протеазу не одинакова. У всех есть свой период полураспада. Период полувыведения у собак самый высокий - 3,9 часа и 5,8 часа. У кроликов и мышей период полувыведения был очень низким, 0,3 часа и 0,4 часа соответственно. Поскольку батроксобин является ферментом, он расщепляется протеазой и расщепляется на более мелкие нефункциональные части.
Передозировка батроксобина в конечном итоге приведет к смерти из-за гемостатических эффектов. Смертельная или безопасная доза для человека еще не определена. Безопасная доза для крыс составляет 3,0 KU / кг, а для Macaca mulatta - 1,5 KU / кг. Смертельная доза была изучена только на мышах и составляет 712,5548 ± 191,4479 KU / кг.
Лекарство Defibrase © - это торговое название батроксобина, выделяемое из яда Bothrops moojeni. Он действует как дефибриногенетический агент и используется у пациентов с тромбозом. Батроксобин змеи Bothrops atrox запатентован как рептилаза и используется в качестве кровоостанавливающего средства.
