La maitotoxina (o MTX ) es una toxina extremadamente potente producida por Gambierdiscus toxicus , una especie de dinoflagelados . La maitotoxina es tan potente que se ha demostrado que una inyección intraperitoneal de 130 ng / kg era letal en ratones. [2] La maitotoxina se nombró a partir del pez ciguaterico Ctenochaetus striatus, llamado "maito" en Tahití, del cual se aisló la maitotoxina por primera vez. Más tarde se demostró que la maitotoxina en realidad es producida por el dinoflagelado Gambierdiscus toxicus .
Nombres | |
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Nombre IUPAC disódico; [(1R, 3S, 5R, 7S, 8R, 9R, 10S, 12R, 14S, 16S, 17R, 18R, 19R, 21R, 22R) -19 - [(2R, 3R, 4R, 4aS, 6S, 7R , 8aS) -6 - [(1R, 3R) -4 - [(2S, 3R, 4R, 4aS, 6R, 7R, 8aS) -6 - [(1R, 3S, 5R, 7S, 9R, 10R, 12R, 13S, 14S, 16R, 19S, 21S, 23R, 25S, 28S, 30S) -25 - [(1S, 3R, 5S, 7R, 9S, 11S, 14R, 16S, 18R, 20S, 21Z, 24R, 26S, 28R , 30S, 32R, 34S, 35R, 37S, 39R, 42S, 44R) -11 - [(1S, 2R, 4R, 5S) -1,2-dihidroxi-4,5-dimetiloct-7-enil] -35- hidroxi-14,16,18,32,34,39,42,44-octametil-2,6,10,15,19,25,29,33,38,43-decaoxadecacyclo [22.21.0.03,20.05,18.07, 16.09,14.026,44.028,42.030,39.032,37] pentatetracont-21-en-34-il] -9,13-dihidroxi-3,7,14,19,30-pentametil-2,6,11,15,20 , 22,27-heptaoxaheptaciclo [17.12.0.03,16.05,14.07,12.021,30.023,28] hentriacontan-10-il] -3,4,7-trihidroxi-2,3,4,4a, 6,7,8, 8a-octahidropirano [3,2-b] piran-2-il] -1,3-dihidroxibutil] -3,4,7-trihidroxi-2,3,4,4a, 6,7,8,8a-octahidropirano [ 3,2-b] piran-2-il] -7 - [(2S, 3R) -2,3-dihidroxi-3 - [(1S, 3R, 5S, 6S, 7R, 8S, 10R, 11R, 13S, 15R, 17S, 19R, 21R, 22S, 24S, 25S, 26R) -6,7,11,21,25-pentahidroxi-13,17-dimetil-8 - [(E, 2R, 4S, 5R, 7S, 8R , 9R, 11R) -5,8,11,15-tetrahidr oxi-4,9,13-trimetil-12-metiliden-7-sulfonatooxipentadec-13-en-2-il] -4,9,14,18,23,27-hexaoxahexaciclo [13.12.0.03,13.05,10.017,26.019 , 24] heptacosan-22-il] propil] -9,17,18,22-tetrahidroxi-2,6,11,15,20-pentaoxapentaciclo [12.8.0.03,12.05,10.016,21] docosan-8-il] sulfato [1] | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.227.039 |
KEGG | |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 164 H 256 O 68 S 2 Na 2 | |
Masa molar | 3422 g / mol |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Mecanismo de toxicidad
La maitotoxina activa los canales de calcio extracelulares , lo que conduce a un aumento de los niveles de iones de Ca 2+ citosólico . [3] Se desconoce el objetivo molecular exacto de la maitotoxina, pero se ha sugerido que la maitotoxina se une a la Ca 2+ ATPasa (PMCA) de la membrana plasmática y la convierte en un canal iónico , similar a cómo la palitoxina convierte el Na + / K + -ATPase en un canal iónico. [4] En última instancia, se activa una cascada de necroptosis , lo que produce ampollas en la membrana y, finalmente , lisis celular . [5] La maitotoxina puede activar indirectamente las proteasas de unión al calcio calpaína-1 y calpaína-2 , contribuyendo a la necrosis. [6] La toxicidad de la maitotoxina en ratones es la más alta para las toxinas no proteicas: la LD50 es de 50 ng / kg.
Estructura molecular
La molécula en sí es un sistema de 32 anillos fusionados. Se asemeja grandes de ácidos grasos cadenas y es notable debido a que es uno de los más grande y complejo no proteína , no de polisacáridos moléculas producidas por cualquier organismo . La maitotoxina incluye 32 anillos de éter , 22 grupos metilo , 28 grupos hidroxilo y 2 ésteres de ácido sulfúrico y tiene una estructura anfipática . [7] [8] [9] Su estructura se estableció mediante análisis mediante resonancia magnética nuclear en la Universidad de Tohoku , la Universidad de Harvard y la Universidad de Tokio en combinación con espectrometría de masas y métodos químicos sintéticos. Sin embargo, Andrew Gallimore y Jonathan Spencer han cuestionado la estructura de la maitotoxina en una única unión de anillo (la unión J-K), basándose puramente en consideraciones biosintéticas y su modelo general para la biogénesis de poliéteres marinos. [10] KC Nicolaou y Michael Frederick argumentan que a pesar de este argumento biosintético, la estructura propuesta originalmente podría ser correcta. [11] La controversia aún [ necesita actualización ] debe resolverse.
Biosíntesis
La molécula se produce en la naturaleza a través de una ruta de policétido sintasa . [10]
Síntesis total
Desde 1996, el grupo de investigación Nicolaou está involucrado en un esfuerzo por sintetizar la molécula a través de la síntesis total [12] [13] [14] [15], aunque el proyecto está actualmente en suspenso debido a la falta de financiación. [dieciséis]
Ver también
- Palitoxina
Referencias
- ^ "CID 56928087" . PubChem . Biblioteca Nacional de Medicina . Consultado el 21 de julio de 2020 .
- ^ Yokoyama, A; et al. (1988). "Algunas propiedades químicas de la maitotoxina, un agonista de canales de calcio putativo aislado de un dinoflagelado marino". J. Biochem . 104 (2): 184–187. doi : 10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a122438 . PMID 3182760 .
- ^ Ohizumi, Y; Yasumoto, T (1983). "Contracción y aumento del contenido de calcio tisular inducido por maitotoxina, la toxina marina más potente conocida, en el músculo liso intestinal" . Revista británica de farmacología . 79 (1): 3–5. doi : 10.1111 / j.1476-5381.1983.tb10485.x . PMC 2044839 . PMID 6871549 .
- ^ Sinkins, W. G; Estación, M; Prasad, V; Goel, M; Shull, G. E; Kunze, D. L; Schilling, W. P (2009). "La maitotoxina convierte la bomba plasmalemmal Ca2 + en un canal catiónico no selectivo permeable al Ca2 +" . Revista estadounidense de fisiología. Fisiología celular . 297 (6): C1533–43. doi : 10.1152 / ajpcell.00252.2009 . PMC 2793065 . PMID 19794142 .
- ^ Estación, M & Schilling, WP (2001). "Ampollas de membrana inducidas por maitotoxina y muerte celular en células endoteliales aórticas bovinas" . Fisiología de BMC . 1 : 2. doi : 10.1186 / 1472-6793-1-2 . PMC 32181 . PMID 11231888 .
- ^ Wang, K .; et al. (1996). "La maitotoxina induce la activación de la calpaína en células de neuroblastoma SH-SY5Y y cultivos cerebrocorticales". Arco. Biochem. Biophys . 331 (2): 208–214. doi : 10.1006 / abbi.1996.0300 . PMID 8660700 .
- ^ Murata, M; et al. (1994). "Estructura y asignaciones estereoquímicas parciales para maitotoxina, el no biopolímero natural más tóxico y más grande". Mermelada. Chem. Soc . 116 (16): 7098–7107. doi : 10.1021 / ja00095a013 .
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- ^ a b Gallimore AR, Spencer JB (2006). "Uniformidad estereoquímica en escaleras de poliéter marino: implicaciones para la biosíntesis y estructura de la maitotoxina". Angew. Chem. En t. Ed. Engl . 45 (27): 4406–4413. doi : 10.1002 / anie.200504284 . PMID 16767782 .
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- ^ Nicolaou KC (2008). "Síntesis química del sistema de anillo GHIJKLMNO de maitotoxina". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 130 (23): 7466–7476. doi : 10.1021 / ja801139f . PMID 18481856 .
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- ^ Nicolaou KC (2014). "Síntesis y evaluación biológica de dominios QRSTUVWXYZA ′ de maitotoxina" . Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 136 (46): 16444–16451. doi : 10.1021 / ja509829e . PMC 4244842 . PMID 25374117 .
- ^ El desafío de síntesis total más difícil de la química suspendido por falta de fondos Katrina Kramer 15 de enero de 2015 Chemistry World http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/01/chemistry-grandest-total-synthesis-challenge-maitotoxin-put- mantener-fondos-falta
Otras lecturas
- JP JOSHI, Maitland (2004). Química orgánica, tercera edición . WW Norton & Company. ISBN 978-0-393-92408-4.