刺尾魚(yú)毒素
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| 刺尾魚(yú)毒素 | |
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| 識(shí)別 | |
| CAS號(hào) | 59392-53-9 |
| ChemSpider | 25991548 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | NWQUHAJRFNRIIU-NHOVDTRNBI |
| 性質(zhì) | |
| 化學(xué)式 | C164H256O68S2Na2 |
| 摩爾質(zhì)量 | 3425.85618 g/mol g·mol?1 |
| 若非注明，所有數(shù)據(jù)均出自一般條件（25 ℃，100 kPa）下。 | |
刺尾魚(yú)毒素（英語(yǔ)：Maitotoxin，簡(jiǎn)稱(chēng)MTX）是一種由甲藻門(mén)中的崗比甲藻（Gambierdiscus toxicus）產(chǎn)生的劇毒物質(zhì)。這種化合物是目前人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的毒性最強(qiáng)的非蛋白質(zhì)類(lèi)毒素：對(duì)小鼠的LD50僅為50mg/kg，只需0.13μg/kg的腹膜注射便可致死。[1] 刺尾魚(yú)毒素常與西加魚(yú)毒素一同存在，并共同引起西加魚(yú)毒中毒。[2] 刺尾魚(yú)毒素最早被分離于一種能引起西加魚(yú)毒中毒的刺尾魚(yú)科魚(yú)類(lèi)櫛齒刺尾魚(yú)；這種魚(yú)在塔希提被稱(chēng)為“maito”，因此該毒素得名“maitotoxin”。后來(lái)人們則發(fā)現(xiàn)它實(shí)際上是由崗比甲藻產(chǎn)生的，經(jīng)食物鏈蓄積于魚(yú)類(lèi)體內(nèi)。[3]
目錄 |
毒性作用機(jī)理
刺尾魚(yú)毒素激活Ca2+通透性非選擇性陽(yáng)離子通道（鈣通道），使得Ca2+內(nèi)流，細(xì)胞內(nèi)濃度急劇上升。通常認(rèn)為刺尾魚(yú)毒素會(huì)在這些離子通道上形成孔道。這會(huì)產(chǎn)生一系列的生理作用（如細(xì)胞膜去極化），并最終激活細(xì)胞死亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致質(zhì)膜發(fā)泡并最后使細(xì)胞溶解。[4] 刺尾魚(yú)毒素還激活細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中由鈣激活型蛋白酶鈣激活酶-1與鈣激活酶-2，從而導(dǎo)致細(xì)胞壞死。[5] 此外，有研究顯示刺尾魚(yú)毒素也能引起許多與細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度沒(méi)有直接關(guān)系的生物效應(yīng)，因此它的毒性很有可能還有其他未知的作用機(jī)理。[6]
分子結(jié)構(gòu)
刺尾魚(yú)毒素的分子為32個(gè)環(huán)組成的稠環(huán)結(jié)構(gòu)，具有32個(gè)含氧雜環(huán)（環(huán)醚）、22個(gè)甲基、28個(gè)羥基和兩個(gè)硫酸酯基，其中硫酸酯基有著重要的生物學(xué)效應(yīng)，對(duì)其毒性起到了決定性的作用。它是由生物產(chǎn)生的非蛋白，非多糖分子中最大的，最復(fù)雜的之一。[7][8][9][10]
刺尾魚(yú)毒素的分子結(jié)構(gòu)是由東北大學(xué)、哈佛大學(xué)和東京大學(xué)通過(guò)核磁共振及輔助的質(zhì)譜和化學(xué)合成確定的。然而，近年來(lái)Gallimore與Spencer等人在參照生物合成原理及水生生物聚醚的合成模型后認(rèn)為目前的結(jié)構(gòu)中的一個(gè)環(huán)形結(jié)（J-K環(huán)形結(jié)）有問(wèn)題，因而懷疑整個(gè)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。[11] Nicolaou和Frederick則認(rèn)為即使考慮到生物合成原理，目前的結(jié)構(gòu)模型仍是正確的。[12] 與此有關(guān)的爭(zhēng)議至今仍未解決。
生物合成
刺尾魚(yú)毒素的生物合成的核心通過(guò)的是聚酮合酶路徑。[11]
參考資料
- ↑ Yokoyama, A et al.. Some Chemical Properties of Maitotoxin, a Putative Calcium Channel Agonist Isolated from a Marine Dinoflagellate. J. Biochem. 1988, 104 (2): 184–187. PMID 3182760.
- ↑ doi:10.1111/j.1749-6632.1986.tb15560.x
本引用來(lái)源將會(huì)在數(shù)十分鐘后自動(dòng)完成。您可以檢查英文對(duì)應(yīng)模板或手動(dòng)擴(kuò)充 - ↑ doi:10.1002/tcr.1010
本引用來(lái)源將會(huì)在數(shù)十分鐘后自動(dòng)完成。您可以檢查英文對(duì)應(yīng)模板或手動(dòng)擴(kuò)充 - ↑ Estacion, M and Schilling, WP. Maitotoxin-induced membrane blebbing and cell death in bovine aortic endothelial cells. BMC Physiology. 2001, 1: 2. doi:10.1186/1472-6793-1-2.
- ↑ Wang, K. et al.. Maitotoxin induces calpain activation in SH-SY5Y neuroblastoma cells and cerebrocortical cultures. Arch. Biochem. Biophys.. 1996, 331 (2): 208–214. doi:10.1006/abbi.1996.0300. PMID 8660700.
- ↑ PMID 8928742（PubMed）
本引用來(lái)源將會(huì)在數(shù)十分鐘后自動(dòng)完成。您可以檢查英文對(duì)應(yīng)模板或手動(dòng)擴(kuò)充 - ↑ Murata, M et al.. Structure and partial stereochemical assignments for maitotoxin, the most toxic and largest natural non-biopolymer. J. Am. Chem. Soc.. 1994, 116 (16): 7098–7107. doi:10.1021/ja00095a013.
- ↑ Sasaki, M et al.. The complete structure of maitotoxin, I; Configuration of the C1-C14 side chain. Angew. Chem. Int. Ed. Engl.. 1996, 35 (15): 1672–1675. doi:10.1002/anie.199616721.
- ↑ PMID 9165486（PubMed）
本引用來(lái)源將會(huì)在數(shù)十分鐘后自動(dòng)完成。您可以檢查英文對(duì)應(yīng)模板或手動(dòng)擴(kuò)充 - ↑ Kishi, Y. Complete structure of maitotoxin. Pure & Appl. Chem.. 1998, 70 (2): 339–344. doi:10.1351/pac199870020339.
- ↑ 11.0 11.1 Gallimore AR, Spencer JB. Stereochemical Uniformity in Marine Polyether Ladders-Implications for the Biosynthesis and Structure of Maitotoxin. Angew. Chem. Int. Ed. Engl.. 2006, 45 (27): 4406–4413. doi:10.1002/anie.200504284. PMID 16767782.
- ↑ Nicolaou KC, Frederick MO. On the structure of maitotoxin. Angew. Chem. Int. Ed. Engl.. 2007, 46 (28): 5278–82. doi:10.1002/anie.200604656. PMID 17469088.
拓展閱讀
- Jones, Maitland. Organic Chemistry, Third Edition. W. W. Norton & Company. 2004. ISBN 978-0-393-92408-4.
參考來(lái)源
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