Фалоїдин належить до групи токсинів відомих під назвою фалотоксини, які містяться у деяких видах грибів роду Мухомор (Amanita), зокрема в A.phalloides, з якого фалоїдин було вперше ізольовано. Від видової назви цього гриба, власне й походить назва сполуки. Це стійкий біциклічний гептапетид здатний спричинити смерть через кілька днів після ін'єкції до кровотоку.
Фалоїдин | |
---|---|
![]() | |
Ідентифікатори | |
Номер CAS | 17466-45-4 |
PubChem | 441542 |
Номер EINECS | 241-484-5 |
KEGG | C08439 |
Назва MeSH | D04.345.566.735, D12.644.456.735, D12.644.641.735 і D23.946.587.755 |
ChEBI | 8040 |
SMILES | C[C@H]1C(=O)N[C@H]2Cc3c4ccccc4[nH]c3SC[C@H](C(=O)N5C[C@@H](C[C@H]5C(=O)N1)O)NC(=O)[C@H](NC(=O)C(NC(=O)[C@@H](NC2=O)C[C@](C)(CO)O)C)[C@H](C)O |
InChI | 1/C35H48N8O11S/c1-15-27(47)38-22-10-20-19-7-5-6-8-21(19)41-33(20)55-13-24(34(53)43-12-18(46)9-25(43)31(51)37-15)40-32(52)26(17(3)45)42-28(48)16(2)36-30(50)23(39-29(22)49)11-35(4,54)14-44/h5-8,15-18,22-26,41,44-46,54H,9-14H2,1-4H3,(H,36,50)(H,37,51)(H,38,47)(H,39,49)(H,40,52)(H,42,48)/t15-,16?,17-,18+,22-,23-,24+,25-,26+,35+/m0/s1 |
Номер Бельштейна | 4347460 |
Властивості | |
Молекулярна формула | C35H48N8O11S |
Молярна маса | 788,87 г/моль |
Зовнішній вигляд | Needles |
Тпл | 281 |
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
Примітки картки |
Через здатність сполуки зв'язуватись з F-актином, похідні фалоїдину, що містять флюоресценті мітки, широко використовуються в мікроскопії з метою візуалізації F-актину в біохімічних дослідженнях.
Відкриття та значення
Фалоїдин був першим з відкритих циклічних пептидів. Його виділили та кристалізували з мухомору зеленого Феодор Лінен та Ульрих Віланд у 1937. Аміноксилотну післідовновність фалоїдину було описано Віландом та Шеном у 1955 році з використанням методу розщеплення за Едманом.
Через високу афінність фалоїдину до актину, науковці використовують сполуку з метою фарбування для ефективної візуалізації актину в мікроскопії. З цією метою широко використовуються похідні фалоїдину зв'язані з флюорофорами. Такий метод фарбування є більш ефективним у порівнянні до методу з використанням актин-спеціфічних антитіл, через здатність фалоїдину до вибіркового зв'язування з філаментним актином (F-актин) а не з його мономерами (G-актин).
Синтез
Біосинтез
Ген, що кодує синтез фалоїдину є частиною родини MSDIN і кодує пропептид довжиною 34-39 амінокислотних залишків. Точну послідовність кроків та біохімічних процесів необхідних для утворення фалоїдину з пропетиду досі до кінця не визначено і не описано, проте вважається, що усі гени необхідні для біосинтезу сполуки знаходяться в кластері генів MSDIN.
Хімічний синтез
Зважаючи на значне практичне значення фалоїдину та його похідних в наукових дослідженнях розроблено методи штучного синтезу цих сполук.
Нижче наведено загальну схему синтезу використану Андерсоном і співаторами у 2005 з метою синтезу ала7-фалоїдину [на схемі: ala7-phalloidin], який відрізняється від фалоїдину залишком 7 аміокислоти (див схему).
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODRMemd4TDFCb1lXeHNiMmxrYVc1ZlUzbHVkR2hsZEdsalgxTmphR1Z0WlM1d2JtY3ZOekF3Y0hndFVHaGhiR3h2YVdScGJsOVRlVzUwYUdWMGFXTmZVMk5vWlcxbExuQnVadz09LnBuZw==.png)
Симптоми
Невдовзі після відкриття фалоїдину, вчені визначили, що його LD50 для мишей становить 2 мг/кг. Смерть піддослідних тварин наставала протягом кількох діб після ін'єкції мінімальної летальної дози. Єдиним очевидним проявом дії фалоїдину є нестримний голод. Це, ймовірно, пов'язано з тим, що основна маса фалоїдину абсорбується печінкою. Потрапивши до гепатоцитів фалоїдин зв'язується з F-актином унеможливлюючи його деполімеризацію. Через деякий час це призводить до загибелі клітин та некрозу печінки. Фалоїдин також може обсорбуватися клітинами нирок (у меншій мірі у порівнянні до гепатоцитів) спричиняючи нефроз.
Дія
Фалоїдин зв'язується з F-актином, унеможливлюючи його деполімеризацію, відтак отруюючи клітину. Фалоїдин специфічно зв'язується з ділянками між субодиницями F-актину, прив'язуючи сусідні субодиниці. Фалоїдин зв'язується з філаментами актину з більшою силою ніж з мономерами. Це змінює значення константи дисоціації кінцевих субодиниць філаментів актину, що призводить до стабілізації філаментів та унеможливлює деполімеризацію.
Використання в мікроскопії
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHdMekE1TDBac2RXOXlaWE5qWlc1MFEyVnNiSE11YW5Cbkx6TXdNSEI0TFVac2RXOXlaWE5qWlc1MFEyVnNiSE11YW5Cbi5qcGc=.jpg)
Властивості фалоїдину роблять його важливим засобом у вивченні розподілу F-актину в клітинах шляхом маркування молекул фалоїдину флюоресцентними маркерами і використання отриманої сполуки з метою фарбування філаментів актину для цілей світлової мікроскопії. Флюоресцентні похідні актину стали надзвичайно важливими для локалізації філаментів актину як у живих та і у фіксованих клітинах, а також для візуалізації актину in vitro.
Див. також
Джерела
- Lynen F, Wieland U (18 листопада 1937). Uber die Giftstoffe des Knollenblätterpilzes. IV. Justus Liebigs Annalen der Chemie (нім.). 533 (1): 93—117. doi:10.1002/jlac.19385330105.
- Wieland T, Schon W (16 січня 1955). Über die Giftstoffe des grünen Knollenblätterpilzes X. Mitteilung. Die Konstitution des Phalloidins. Justus Liebigs Annalen der Chemie. 593 (2): 157—178. doi:10.1002/jlac.19555930204.
- . Springer Science & Business Media. 2010. с. 92—3. ISBN . Архів оригіналу за 8 березня 2017. Процитовано 7 березня 2017.
- Walton JD; Hallen-Adams He; Luo H (4 серпня 2010). . Peptide Science. 94 (5): 659—654. doi:10.1002/bip.21416. Архів оригіналу за 4 вересня 2015. Процитовано 7 березня 2017.
{{}}
: Вказано більш, ніж один|DOI=
та|doi=
(); Вказано більш, ніж один|author1=
та|last=
(); Вказано більш, ніж один|author2=
та|last2=
(); Вказано більш, ніж один|author3=
та|last3=
() - A solid-phase approach to the phallotoxins: total synthesis of [ala7]-phalloidin. J. Org. Chem. 70 (12): 4578—84. 16 квітня 2005. doi:10.1021/jo0503153.
{{}}
: Вказано більш, ніж один|DOI=
та|doi=
() - Wieland T (1963). . Pure and Applied Chemistry. 3 (6): 339—350. doi:10.1351/pac196306030339. Архів оригіналу за 19 жовтня 2017. Процитовано 7 березня 2017.
{{}}
: Вказано більш, ніж один|DOI=
та|doi=
(); Вказано більш, ніж один|author=
та|last=
() - Schröder, Eberhard; Lübke, Klaus (2014). . Elsevier. с. 475. ISBN . Архів оригіналу за 17 червня 2016. Процитовано 7 березня 2017.
- Cooper JA (October 1987). . J. Cell Biol. 105 (4): 1473—8. doi:10.1083/jcb.105.4.1473. PMC 2114638. PMID 3312229. Архів оригіналу за 29 квітня 2008. Процитовано 7 березня 2017.
{{}}
: Вказано більш, ніж один|DOI=
та|doi=
(); Вказано більш, ніж один|PMC=
та|pmc=
(); Вказано більш, ніж один|PMID=
та|pmid=
(); Вказано більш, ніж один|author=
та|last=
()
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Faloyidin nalezhit do grupi toksiniv vidomih pid nazvoyu falotoksini yaki mistyatsya u deyakih vidah gribiv rodu Muhomor Amanita zokrema v A phalloides z yakogo faloyidin bulo vpershe izolovano Vid vidovoyi nazvi cogo griba vlasne j pohodit nazva spoluki Ce stijkij biciklichnij geptapetid zdatnij sprichiniti smert cherez kilka dniv pislya in yekciyi do krovotoku FaloyidinIdentifikatoriNomer CAS 17466 45 4PubChem 441542Nomer EINECS 241 484 5KEGG C08439Nazva MeSH D04 345 566 735 D12 644 456 735 D12 644 641 735 i D23 946 587 755ChEBI 8040SMILES C C H 1C O N C H 2Cc3c4ccccc4 nH c3SC C H C O N5C C H C C H 5C O N1 O NC O C H NC O C NC O C H NC2 O C C C CO O C C H C OInChI 1 C35H48N8O11S c1 15 27 47 38 22 10 20 19 7 5 6 8 21 19 41 33 20 55 13 24 34 53 43 12 18 46 9 25 43 31 51 37 15 40 32 52 26 17 3 45 42 28 48 16 2 36 30 50 23 39 29 22 49 11 35 4 54 14 44 h5 8 15 18 22 26 41 44 46 54H 9 14H2 1 4H3 H 36 50 H 37 51 H 38 47 H 39 49 H 40 52 H 42 48 t15 16 17 18 22 23 24 25 26 35 m0 s1Nomer Belshtejna 4347460VlastivostiMolekulyarna formula C35H48N8O11SMolyarna masa 788 87 g molZovnishnij viglyad NeedlesTpl 281Yaksho ne zaznacheno inshe dani navedeno dlya rechovin u standartnomu stani za 25 C 100 kPa Instrukciya z vikoristannya shablonuPrimitki kartki Cherez zdatnist spoluki zv yazuvatis z F aktinom pohidni faloyidinu sho mistyat flyuorescenti mitki shiroko vikoristovuyutsya v mikroskopiyi z metoyu vizualizaciyi F aktinu v biohimichnih doslidzhennyah Vidkrittya ta znachennyaFaloyidin buv pershim z vidkritih ciklichnih peptidiv Jogo vidilili ta kristalizuvali z muhomoru zelenogo Feodor Linen ta Ulrih Viland u 1937 Aminoksilotnu pislidovnovnist faloyidinu bulo opisano Vilandom ta Shenom u 1955 roci z vikoristannyam metodu rozsheplennya za Edmanom Cherez visoku afinnist faloyidinu do aktinu naukovci vikoristovuyut spoluku z metoyu farbuvannya dlya efektivnoyi vizualizaciyi aktinu v mikroskopiyi Z ciyeyu metoyu shiroko vikoristovuyutsya pohidni faloyidinu zv yazani z flyuoroforami Takij metod farbuvannya ye bilsh efektivnim u porivnyanni do metodu z vikoristannyam aktin specifichnih antitil cherez zdatnist faloyidinu do vibirkovogo zv yazuvannya z filamentnim aktinom F aktin a ne z jogo monomerami G aktin SintezBiosintez Gen sho koduye sintez faloyidinu ye chastinoyu rodini MSDIN i koduye propeptid dovzhinoyu 34 39 aminokislotnih zalishkiv Tochnu poslidovnist krokiv ta biohimichnih procesiv neobhidnih dlya utvorennya faloyidinu z propetidu dosi do kincya ne viznacheno i ne opisano prote vvazhayetsya sho usi geni neobhidni dlya biosintezu spoluki znahodyatsya v klasteri geniv MSDIN Himichnij sintez Zvazhayuchi na znachne praktichne znachennya faloyidinu ta jogo pohidnih v naukovih doslidzhennyah rozrobleno metodi shtuchnogo sintezu cih spoluk Nizhche navedeno zagalnu shemu sintezu vikoristanu Andersonom i spivatorami u 2005 z metoyu sintezu ala7 faloyidinu na shemi ala7 phalloidin yakij vidriznyayetsya vid faloyidinu zalishkom 7 amiokisloti div shemu Phalloidin Synthetic SchemeSimptomiNevdovzi pislya vidkrittya faloyidinu vcheni viznachili sho jogo LD50 dlya mishej stanovit 2 mg kg Smert piddoslidnih tvarin nastavala protyagom kilkoh dib pislya in yekciyi minimalnoyi letalnoyi dozi Yedinim ochevidnim proyavom diyi faloyidinu ye nestrimnij golod Ce jmovirno pov yazano z tim sho osnovna masa faloyidinu absorbuyetsya pechinkoyu Potrapivshi do gepatocitiv faloyidin zv yazuyetsya z F aktinom unemozhlivlyuyuchi jogo depolimerizaciyu Cherez deyakij chas ce prizvodit do zagibeli klitin ta nekrozu pechinki Faloyidin takozh mozhe obsorbuvatisya klitinami nirok u menshij miri u porivnyanni do gepatocitiv sprichinyayuchi nefroz DiyaFaloyidin zv yazuyetsya z F aktinom unemozhlivlyuyuchi jogo depolimerizaciyu vidtak otruyuyuchi klitinu Faloyidin specifichno zv yazuyetsya z dilyankami mizh subodinicyami F aktinu priv yazuyuchi susidni subodinici Faloyidin zv yazuyetsya z filamentami aktinu z bilshoyu siloyu nizh z monomerami Ce zminyuye znachennya konstanti disociaciyi kincevih subodinic filamentiv aktinu sho prizvodit do stabilizaciyi filamentiv ta unemozhlivlyuye depolimerizaciyu Vikoristannya v mikroskopiyiFlyuorescentnij faloyidin chervonij pokazuye filamenti aktinu v klitini endoteliyu Vlastivosti faloyidinu roblyat jogo vazhlivim zasobom u vivchenni rozpodilu F aktinu v klitinah shlyahom markuvannya molekul faloyidinu flyuorescentnimi markerami i vikoristannya otrimanoyi spoluki z metoyu farbuvannya filamentiv aktinu dlya cilej svitlovoyi mikroskopiyi Flyuorescentni pohidni aktinu stali nadzvichajno vazhlivimi dlya lokalizaciyi filamentiv aktinu yak u zhivih ta i u fiksovanih klitinah a takozh dlya vizualizaciyi aktinu in vitro Div takozhCitoskeletDzherelaLynen F Wieland U 18 listopada 1937 Uber die Giftstoffe des Knollenblatterpilzes IV Justus Liebigs Annalen der Chemie nim 533 1 93 117 doi 10 1002 jlac 19385330105 Wieland T Schon W 16 sichnya 1955 Uber die Giftstoffe des grunen Knollenblatterpilzes X Mitteilung Die Konstitution des Phalloidins Justus Liebigs Annalen der Chemie 593 2 157 178 doi 10 1002 jlac 19555930204 Springer Science amp Business Media 2010 s 92 3 ISBN 978 3 642 04609 4 Arhiv originalu za 8 bereznya 2017 Procitovano 7 bereznya 2017 Walton JD Hallen Adams He Luo H 4 serpnya 2010 Peptide Science 94 5 659 654 doi 10 1002 bip 21416 Arhiv originalu za 4 veresnya 2015 Procitovano 7 bereznya 2017 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Vkazano bilsh nizh odin DOI ta doi dovidka Vkazano bilsh nizh odin author1 ta last dovidka Vkazano bilsh nizh odin author2 ta last2 dovidka Vkazano bilsh nizh odin author3 ta last3 dovidka A solid phase approach to the phallotoxins total synthesis of ala7 phalloidin J Org Chem 70 12 4578 84 16 kvitnya 2005 doi 10 1021 jo0503153 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Vkazano bilsh nizh odin DOI ta doi dovidka Wieland T 1963 Pure and Applied Chemistry 3 6 339 350 doi 10 1351 pac196306030339 Arhiv originalu za 19 zhovtnya 2017 Procitovano 7 bereznya 2017 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Vkazano bilsh nizh odin DOI ta doi dovidka Vkazano bilsh nizh odin author ta last dovidka Schroder Eberhard Lubke Klaus 2014 Elsevier s 475 ISBN 978 1 4832 5986 4 Arhiv originalu za 17 chervnya 2016 Procitovano 7 bereznya 2017 Cooper JA October 1987 J Cell Biol 105 4 1473 8 doi 10 1083 jcb 105 4 1473 PMC 2114638 PMID 3312229 Arhiv originalu za 29 kvitnya 2008 Procitovano 7 bereznya 2017 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Vkazano bilsh nizh odin DOI ta doi dovidka Vkazano bilsh nizh odin PMC ta pmc dovidka Vkazano bilsh nizh odin PMID ta pmid dovidka Vkazano bilsh nizh odin author ta last dovidka