Рицин — білковий токсин рослинного походження, надзвичайно токсичний (особливо у вигляді аерозолів, для людини середня смертельна доза (ЛД50) становить 0,3 мг/кг перорально. Токсичність рицина становить 0,00015 мг/кг (білі миші, внутрішньовенно);т0,02 мг/кг (пацюки, підшкірно); 0,2 мг/кг (морські свинки, підшкірно);
Рицин | |
Небезпечність місцевості | d |
---|---|
Колір | білий[1] |
З матеріалу | d[1] |
Класифікація та маркування безпеки | NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response[d][2] |
Наявний у таксона | R. communis |
Номер ферменту EC | 3.2.2.22 |
Виробляється з | R. communis |
Рицин у Вікісховищі |
Білий порошок без запаху, добре розчинний у воді. Молекулярна маса — 60-65 кДа.
Рицин, на відміну від , не проникає через шкіру. Шляхи отруєння — зазвичай введення в кров, трохи гірше проникає через легені (цей метод проникнення для рицина не завжди ефективний).
Біохімія
Механізм токсичної дії рицину ґрунтується на інгібуванні синтезу білка рибосомами. Відомі два основних типи таких інгібіторів: інгібітори типу 1 являють собою одиничний поліпептидний ланцюг, який володіє ферментативною активністю, а рицин та інші інгібітори типу 2 містять два поліпептидних ланцюги і є гетеродимерними глікопротеїдами. З них тільки ланцюг А володіє ферментативною активністю, а ланцюг B, зв'язаний з ним дисульфідними зв'язками, проявляє активність, властиву лектинам і опосредковує проникнення токсину в . Для того, щоб токсин міг інактивувати рибосому, дисульфідний зв'язок між ланцюгами А і В повинен бути відновленим.
Структура
Молекула рицину являє собою глобулярний гетеродимер масою 60-65 кДа. Маси ланцюгів А і В приблизно рівні між собою: 32 і 34 кДа відповідно.
- Ланцюг A — , складається з 267 амінокислотних залишків. Три структурних домени, що складаються з і бета-складок, утворюють щілину, в якій розміщений активний центр.
- Ланцюг B — лектин, має 262 амінокислотні залишки, зв'язує рештки галактози на поверхні клітини. Утворює дводольну структуру, позбавлену і бета-складок, кожна доля розділяється на три субдомени, один з яких містить активний центр. Білки, подібні ланцюгу A, містять різні рослини, наприклад, ячмінь, але за відсутності ланцюга B вони не токсичні.
Проникнення в цитоплазму
Здатність рицина проникати в залежить від водневих зв'язків, які утворюються між аміноксилотними залишкам ланцюга B і олігосахаридами на поверхні клітини, які містять залишки галактози або N-ацетилгалактозаміну. Крім того, залишки манози, які входять до складу рицину, можуть зв'язуватися з рецепторами манози на поверхні клітини. Показано, що на поверхні одної клітини може зв'язуватися до 106−108 молекул рицину. Після зв'язування відбувається поглинання молекул, як в клатринові везикули, так і в транспортні везикули, позбавлені клатрину, такі як і везикули, що утворюються при макропіноцитозі. Так рицин потрапляє в , а потім в апарат Гольджі. Хоча на цьому шляху рицин проходить через лізосоми, він не піддається деградації та протеолізу, попадаючи надалі незміненим з апарату Гольджі в ендоплазматичний ретикулум.
Відомо, що для виявлення токсичних властивостей рицин повинен розпастися на A- і B-ланцюги, але де це відбувається, в ендоплазматичному ретикулумі чи в цитозолі, поки невідомо. Існуючий в цитозолі механізм очистки від зайвого білка шляхом його убіквінтинування на рицин також не діє, оскільки для приєднання в його структурі бракує залишків .
Інактивація рибосом
Продемонстровано, що ланцюг A розщеплює глікозидний зв'язок при залишку аденіну в позиції 4324 рРНК 28S субодниці; цей залишок розміщений в консервативній послідовності 5’-AGUACGAGAGGA-3’, іменованій також сарцин-рициновою петлею, важливою для зв'язування факторів елонгації, внаслідок чого синтез білка на рибосомі повністю і незворотньо блокується. На цьому дія ланцюга A не зупиняється, кожна молекула цього ферменту виводить з ладу до 1500 рибосом за хвилину.
Виробництво
Рицин отримують з , плодів рослини Ricinus communis (латинська назва Рицина) шляхом обробки макухи, яка лишається після віджиму рицинової олії (що також містить сліди рицину).
Застосування
Медицина
На відміну від рицинової олії, очищений рицин у медицині не застосовується, хоча проводились розробки способів його застосування для лікування раку, а також при вакцинаціях.
Хімічна зброя
Відомо, що рицин в 6 раз отруйніший ніж ціанід калію. Оскільки невеликої дози рицину розмірами з вістря шпильки достатньо, щоб вбити дорослу людину, способи застосування рицину як зброї масового знищення вивчались військовими відомствами різних країн починаючи з Першої світової війни, проте з ряду причин ця речовина так і не була прийнята на озброєння. Проте, рицин застосовувався спецслужбами. Одним з найбільш відомих інцидентів із застосуванням рицину стало вбивство болгарського дисидента Георгія Маркова, який був отруєний в 1978 році завдяки уколу парасолькою спеціальної конструкції.
Рицин включено до Списку 1 додатку до Конвенції про хімічну зброю.
Бактеріологічна (біологічна) та токсинна зброя
Рицин включено до списків:
- товарів подвійного використання, що можуть бути використані у створенні бактеріологічної (біологічної) та токсинної зброї товарів подвійного використання: «Номер позиції I.1.d. Найменування: ТОКСИНИ ТА ЇХ КОМПОНЕНТИ: 4) рицин»;
- Групи 2. «Бактеріальні токсини», підгрупи 2.4 «Токсини з водоростей та інших рослин» списку Додатку 2: Токсини Керівництва Всесвітньої організації охорони здоров'я «Заходи системи громадської охорони здоров'я у відповідь на загрозу застосування біологічної та хімічної зброї» — 2.4.2 «Рицин»
Див. також
Примітки
- http://www.cdc.gov/niosh/ershdb/emergencyresponsecard_29750002.html
- https://www.cdc.gov/niosh/ershdb/emergencyresponsecard_29750002.html
- . Архів оригіналу за 29 вересня 2016. Процитовано 18 вересня 2016.
- Wright HT, Robertus JD (1987). The intersubunit disulfide bridge of ricin is essential for cytotoxicity. Arch Biochem Biophys. 256: 280—4. doi:10.1016/0003-9861(87)90447-4.
- Olnes S, Pihl A (1973). Different biological properties of the two constituent peptide chains of ricin, a toxic protein inhibiting protein synthesis. Biochemistry. 12: 3121—26. doi:10.1021/bi00740a028.
- Weston SA, Tucker AD, Thatcher DR та ін. (1994). X-ray structure of recombinant ricin A-chain at 1.8 A resolution. J Mol Biol. 244: 410—22. doi:10.1006/jmbi.1994.1739.
{{}}
: Явне використання «та ін.» у:|author=
() - Wales R, Richardson PT, Robers LM, Woodland HR та ін. (1991). Mutational analysis of the galactose binding ability of recombinant ricin b chain. J Biol Chem. 266: 19172—79.
{{}}
: Явне використання «та ін.» у:|author=
() - Magnusson AS, Kjeken R, Berg T (1993). Characterization of two distinct pathways of endocytosis of ricin by rat liver endothelial cells. Exp Cell Res. 205: 118—25. doi:10.1006/excr.1993.1065.
- Sphyris N, Lord JM, Wales R та ін. (1995). Mutational analysis of the ricinus lectin b-chains: Galactose-binding ability of the gamma subdomain of ricinus communis agglutin b-chain. J Biol Chem. 270: 20292—97. doi:10.1074/jbc.270.35.20292. PMID 7657599.
{{}}
: Явне використання «та ін.» у:|author=
()Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - Moya M, Dautry-Varsat A, Goud B та ін. (1985). Inhibition of coated pit formatin in Hep2 cells blocks the cytotoxicity of diphtheria toxin but not that of ricin toxin. J Cell Biol. 101: 548—59. doi:10.1083/jcb.101.2.548. PMID 2862151.
{{}}
: Явне використання «та ін.» у:|author=
() - Nichols, BJ, Lippincott-Schwartz J (2001). Endocytosis without clathrin coats. Trends Cell Biol. 11: 406—12. doi:10.1016/S0962-8924(01)02107-9.
- Lord MJ, Jolliffe NA, Marsden CJ та ін. (2003). Ricin Mechanisms of Cytotoxicity. Toxicol Rev. 22 (1): 53—64. doi:10.2165/00139709-200322010-00006.
{{}}
: Явне використання «та ін.» у:|author=
() - Roberts LM, Smith DC (2004). Ricin: the endoplasmic reticulum connection. Toxicon. 44: 469—72. doi:10.1016/j.toxicon.2004.07.002.
- Deeks ED, Cook JP, Day PJ та ін. (2002). The low lysine content of ricin A chain reduces the risk of proteolytic degradation after translocation from the endoplasmic reticulum to the cytosol. Biochemistry. 41: 3405—13. doi:10.1021/bi011580v.
{{}}
: Явне використання «та ін.» у:|author=
() - Endo Y, Tsurugi K (1987). RNA N-glycosidase activity of ricin A-chain: mechanism of action of the toxic lectin ricin on eukaryotic ribosomes. J Biol Chem. 262: 8128—30.
- Endo Y, Tsurugi K (1998). The RNA N-glycosidase activity of ricin A chain. J Biol Chem. 263: 8735—9.
- Sperti S, Montanaro L, Mattioli A та ін. (1973). Inhibition by ricin of protein synthesis in vitro: 60S ribosomal subunit as the target of the toxin. Biochem J. 136: 813—5.
{{}}
: Явне використання «та ін.» у:|author=
() - Письма с рицином: ФБР арестовало инструктора по карате - BBC Russian - В мире. Архів оригіналу за 29 квітня 2013. Процитовано 29 квітня 2013.
- Rózsa L, Nixdorff K 2006. Biological Weapons in Non-Soviet Warsaw Pact Countries. pp. 157—168. In: Wheelis M, Rózsa L, Dando M (eds.) 2006. Deadly Cultures: Biological Weapons since 1945. Harvard University Press.
- . Архів оригіналу за 7 липня 2018. Процитовано 26 березня 2022.
- [ http://www.who.int/csr/delibepidemics/en/Annex2Ru.pdf [ 20 січня 2022 у Wayback Machine.] Приложение 2 Токсины //Руководство ВОЗ «Ответные меры системы общественного здравоохранения на угрозу применения биологического и химического оружия»] (рос.)
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
Ricin bilkovij toksin roslinnogo pohodzhennya nadzvichajno toksichnij osoblivo u viglyadi aerozoliv dlya lyudini serednya smertelna doza LD50 stanovit 0 3 mg kg peroralno Toksichnist ricina stanovit 0 00015 mg kg bili mishi vnutrishnovenno t0 02 mg kg pacyuki pidshkirno 0 2 mg kg morski svinki pidshkirno Ricin Nebezpechnist miscevostid Kolirbilij 1 Z materialud 1 Klasifikaciya ta markuvannya bezpekiNFPA 704 Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response d 2 Nayavnij u taksonaR communis Nomer fermentu EC3 2 2 22 Viroblyayetsya zR communis Ricin u Vikishovishi Bilij poroshok bez zapahu dobre rozchinnij u vodi Molekulyarna masa 60 65 kDa Ricin na vidminu vid ne pronikaye cherez shkiru Shlyahi otruyennya zazvichaj vvedennya v krov trohi girshe pronikaye cherez legeni cej metod proniknennya dlya ricina ne zavzhdi efektivnij BiohimiyaMehanizm toksichnoyi diyi ricinu gruntuyetsya na ingibuvanni sintezu bilka ribosomami Vidomi dva osnovnih tipi takih ingibitoriv ingibitori tipu 1 yavlyayut soboyu odinichnij polipeptidnij lancyug yakij volodiye fermentativnoyu aktivnistyu a ricin ta inshi ingibitori tipu 2 mistyat dva polipeptidnih lancyugi i ye geterodimernimi glikoproteyidami Z nih tilki lancyug A volodiye fermentativnoyu aktivnistyu a lancyug B zv yazanij z nim disulfidnimi zv yazkami proyavlyaye aktivnist vlastivu lektinam i oposredkovuye proniknennya toksinu v Dlya togo shob toksin mig inaktivuvati ribosomu disulfidnij zv yazok mizh lancyugami A i V povinen buti vidnovlenim Struktura Molekula ricinu yavlyaye soboyu globulyarnij geterodimer masoyu 60 65 kDa Masi lancyugiv A i V priblizno rivni mizh soboyu 32 i 34 kDa vidpovidno Lancyug A skladayetsya z 267 aminokislotnih zalishkiv Tri strukturnih domeni sho skladayutsya z i beta skladok utvoryuyut shilinu v yakij rozmishenij aktivnij centr Lancyug B lektin maye 262 aminokislotni zalishki zv yazuye reshtki galaktozi na poverhni klitini Utvoryuye dvodolnu strukturu pozbavlenu i beta skladok kozhna dolya rozdilyayetsya na tri subdomeni odin z yakih mistit aktivnij centr Bilki podibni lancyugu A mistyat rizni roslini napriklad yachmin ale za vidsutnosti lancyuga B voni ne toksichni Proniknennya v citoplazmu Zdatnist ricina pronikati v zalezhit vid vodnevih zv yazkiv yaki utvoryuyutsya mizh aminoksilotnimi zalishkam lancyuga B i oligosaharidami na poverhni klitini yaki mistyat zalishki galaktozi abo N acetilgalaktozaminu Krim togo zalishki manozi yaki vhodyat do skladu ricinu mozhut zv yazuvatisya z receptorami manozi na poverhni klitini Pokazano sho na poverhni odnoyi klitini mozhe zv yazuvatisya do 106 108 molekul ricinu Pislya zv yazuvannya vidbuvayetsya poglinannya molekul yak v klatrinovi vezikuli tak i v transportni vezikuli pozbavleni klatrinu taki yak i vezikuli sho utvoryuyutsya pri makropinocitozi Tak ricin potraplyaye v a potim v aparat Goldzhi Hocha na comu shlyahu ricin prohodit cherez lizosomi vin ne piddayetsya degradaciyi ta proteolizu popadayuchi nadali nezminenim z aparatu Goldzhi v endoplazmatichnij retikulum Vidomo sho dlya viyavlennya toksichnih vlastivostej ricin povinen rozpastisya na A i B lancyugi ale de ce vidbuvayetsya v endoplazmatichnomu retikulumi chi v citozoli poki nevidomo Isnuyuchij v citozoli mehanizm ochistki vid zajvogo bilka shlyahom jogo ubikvintinuvannya na ricin takozh ne diye oskilki dlya priyednannya v jogo strukturi brakuye zalishkiv Inaktivaciya ribosom Prodemonstrovano sho lancyug A rozsheplyuye glikozidnij zv yazok pri zalishku adeninu v poziciyi 4324 rRNK 28S subodnici cej zalishok rozmishenij v konservativnij poslidovnosti 5 AGUACGAGAGGA 3 imenovanij takozh sarcin ricinovoyu petleyu vazhlivoyu dlya zv yazuvannya faktoriv elongaciyi vnaslidok chogo sintez bilka na ribosomi povnistyu i nezvorotno blokuyetsya Na comu diya lancyuga A ne zupinyayetsya kozhna molekula cogo fermentu vivodit z ladu do 1500 ribosom za hvilinu VirobnictvoRicin otrimuyut z plodiv roslini Ricinus communis latinska nazva Ricina shlyahom obrobki makuhi yaka lishayetsya pislya vidzhimu ricinovoyi oliyi sho takozh mistit slidi ricinu ZastosuvannyaMedicina Na vidminu vid ricinovoyi oliyi ochishenij ricin u medicini ne zastosovuyetsya hocha provodilis rozrobki sposobiv jogo zastosuvannya dlya likuvannya raku a takozh pri vakcinaciyah Himichna zbroya Vidomo sho ricin v 6 raz otrujnishij nizh cianid kaliyu Oskilki nevelikoyi dozi ricinu rozmirami z vistrya shpilki dostatno shob vbiti doroslu lyudinu sposobi zastosuvannya ricinu yak zbroyi masovogo znishennya vivchalis vijskovimi vidomstvami riznih krayin pochinayuchi z Pershoyi svitovoyi vijni prote z ryadu prichin cya rechovina tak i ne bula prijnyata na ozbroyennya Prote ricin zastosovuvavsya specsluzhbami Odnim z najbilsh vidomih incidentiv iz zastosuvannyam ricinu stalo vbivstvo bolgarskogo disidenta Georgiya Markova yakij buv otruyenij v 1978 roci zavdyaki ukolu parasolkoyu specialnoyi konstrukciyi Ricin vklyucheno do Spisku 1 dodatku do Konvenciyi pro himichnu zbroyu Bakteriologichna biologichna ta toksinna zbroyaRicin vklyucheno do spiskiv tovariv podvijnogo vikoristannya sho mozhut buti vikoristani u stvorenni bakteriologichnoyi biologichnoyi ta toksinnoyi zbroyi tovariv podvijnogo vikoristannya Nomer poziciyi I 1 d Najmenuvannya TOKSINI TA YiH KOMPONENTI 4 ricin Grupi 2 Bakterialni toksini pidgrupi 2 4 Toksini z vodorostej ta inshih roslin spisku Dodatku 2 Toksini Kerivnictva Vsesvitnoyi organizaciyi ohoroni zdorov ya Zahodi sistemi gromadskoyi ohoroni zdorov ya u vidpovid na zagrozu zastosuvannya biologichnoyi ta himichnoyi zbroyi 2 4 2 Ricin Div takozhBiologichna zbroyaPrimitkihttp www cdc gov niosh ershdb emergencyresponsecard 29750002 html https www cdc gov niosh ershdb emergencyresponsecard 29750002 html Arhiv originalu za 29 veresnya 2016 Procitovano 18 veresnya 2016 Wright HT Robertus JD 1987 The intersubunit disulfide bridge of ricin is essential for cytotoxicity Arch Biochem Biophys 256 280 4 doi 10 1016 0003 9861 87 90447 4 Olnes S Pihl A 1973 Different biological properties of the two constituent peptide chains of ricin a toxic protein inhibiting protein synthesis Biochemistry 12 3121 26 doi 10 1021 bi00740a028 Weston SA Tucker AD Thatcher DR ta in 1994 X ray structure of recombinant ricin A chain at 1 8 A resolution J Mol Biol 244 410 22 doi 10 1006 jmbi 1994 1739 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka Wales R Richardson PT Robers LM Woodland HR ta in 1991 Mutational analysis of the galactose binding ability of recombinant ricin b chain J Biol Chem 266 19172 79 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka Magnusson AS Kjeken R Berg T 1993 Characterization of two distinct pathways of endocytosis of ricin by rat liver endothelial cells Exp Cell Res 205 118 25 doi 10 1006 excr 1993 1065 Sphyris N Lord JM Wales R ta in 1995 Mutational analysis of the ricinus lectin b chains Galactose binding ability of the gamma subdomain of ricinus communis agglutin b chain J Biol Chem 270 20292 97 doi 10 1074 jbc 270 35 20292 PMID 7657599 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Moya M Dautry Varsat A Goud B ta in 1985 Inhibition of coated pit formatin in Hep2 cells blocks the cytotoxicity of diphtheria toxin but not that of ricin toxin J Cell Biol 101 548 59 doi 10 1083 jcb 101 2 548 PMID 2862151 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka Nichols BJ Lippincott Schwartz J 2001 Endocytosis without clathrin coats Trends Cell Biol 11 406 12 doi 10 1016 S0962 8924 01 02107 9 Lord MJ Jolliffe NA Marsden CJ ta in 2003 Ricin Mechanisms of Cytotoxicity Toxicol Rev 22 1 53 64 doi 10 2165 00139709 200322010 00006 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka Roberts LM Smith DC 2004 Ricin the endoplasmic reticulum connection Toxicon 44 469 72 doi 10 1016 j toxicon 2004 07 002 Deeks ED Cook JP Day PJ ta in 2002 The low lysine content of ricin A chain reduces the risk of proteolytic degradation after translocation from the endoplasmic reticulum to the cytosol Biochemistry 41 3405 13 doi 10 1021 bi011580v a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka Endo Y Tsurugi K 1987 RNA N glycosidase activity of ricin A chain mechanism of action of the toxic lectin ricin on eukaryotic ribosomes J Biol Chem 262 8128 30 Endo Y Tsurugi K 1998 The RNA N glycosidase activity of ricin A chain J Biol Chem 263 8735 9 Sperti S Montanaro L Mattioli A ta in 1973 Inhibition by ricin of protein synthesis in vitro 60S ribosomal subunit as the target of the toxin Biochem J 136 813 5 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka Pisma s ricinom FBR arestovalo instruktora po karate BBC Russian V mire Arhiv originalu za 29 kvitnya 2013 Procitovano 29 kvitnya 2013 Rozsa L Nixdorff K 2006 Biological Weapons in Non Soviet Warsaw Pact Countries pp 157 168 In Wheelis M Rozsa L Dando M eds 2006 Deadly Cultures Biological Weapons since 1945 Harvard University Press Arhiv originalu za 7 lipnya 2018 Procitovano 26 bereznya 2022 http www who int csr delibepidemics en Annex2Ru pdf 20 sichnya 2022 u Wayback Machine Prilozhenie 2 Toksiny Rukovodstvo VOZ Otvetnye mery sistemy obshestvennogo zdravoohraneniya na ugrozu primeneniya biologicheskogo i himicheskogo oruzhiya ros