Tioflavinas son colorantes fluorescentes que están disponibles como al menos dos compuestos, a saber, tioflavina T y tioflavina S . Ambos se utilizan para tinción histológica y estudios biofísicos de agregación de proteínas. [1] En particular, estos tintes se han utilizado desde 1989 para investigar la formación de amiloide. [2] También se utilizan en estudios biofísicos de la electrofisiología de bacterias. [3] Las tioflavinas son corrosivas , irritantes y sumamente tóxicas y causan daños oculares graves. [4] La tioflavina T se ha utilizado en la investigación de la enfermedad de Alzheimer.y otras enfermedades neurodegenerativas .
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido Cloruro de 2- [4- (dimetilamino) fenil] -3,6-dimetil-1,3-benzotiazol-3-io | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.017.482 |
PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 17 H 19 ClN 2 S | |
Masa molar | 318,86 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 | |
Tioflavina T
La tioflavina T (amarillo básico 1, amarillo de metileno, CI 49005 o ThT) es una sal de benzotiazol obtenida por metilación de deshidrotiotoluidina con metanol en presencia de ácido clorhídrico . El tinte se usa ampliamente para visualizar y cuantificar la presencia de agregados proteicos mal plegados llamados amiloide , tanto in vitro como in vivo (p. Ej., Placas compuestas de beta amiloide que se encuentran en el cerebro de pacientes con enfermedad de Alzheimer ). [1]
Cuando se une a estructuras ricas en láminas beta , como las de los agregados amiloides, el tinte muestra una mayor fluorescencia y un característico desplazamiento al rojo de su espectro de emisión . [5] [6] Los estudios adicionales también consideran los cambios de fluorescencia como resultado de la interacción con el ADN bicatenario. [7] Este cambio en el comportamiento fluorescente puede ser causado por muchos factores que afectan la distribución de carga del estado excitado de la tioflavina T, incluida la unión a un nanobolsillo rígido y altamente ordenado e interacciones químicas específicas entre la tioflavina T y el nanobolsillo. [8] [9]
Antes de unirse a una fibrilla amiloide, la tioflavina T emite débilmente alrededor de 427 nm. Se sospecha que los efectos de extinción del pico de excitación cercano a 450 nm juegan un papel en la minimización de las emisiones.
Cuando se excita a 450 nm, la tioflavina T produce una fuerte señal de fluorescencia a aproximadamente 482 nm al unirse a los amiloides. La molécula de tioflavina T consiste en una bencilamina y un anillo de benzotiazol conectados a través de un enlace carbono-carbono. Estos dos anillos pueden girar libremente cuando la molécula está en solución. La rotación libre de estos anillos da como resultado la extinción de cualquier estado excitado generado por la excitación de fotones. Sin embargo, cuando la tioflavina T se une a las fibrillas de amiloide, los dos planos de rotación de los dos anillos quedan inmovilizados y, por tanto, esta molécula puede mantener su estado excitado. [1]
La fluorescencia de tioflavina T se utiliza a menudo como diagnóstico de estructura amiloide, pero no es perfectamente específica para amiloide. Dependiendo de la proteína particular y las condiciones experimentales, la tioflavina T puede [8] o no [10] sufrir un cambio espectroscópico al unirse a los monómeros precursores, oligómeros pequeños, material no agregado con un alto contenido de láminas beta o incluso proteínas ricas en hélice alfa . . Por el contrario, algunas fibras amiloides no afectan la fluorescencia de la tioflavina T [11], lo que aumenta la posibilidad de resultados falsos negativos .
En C. elegans adultos , la exposición a tioflavina T da como resultado "una vida útil profundamente prolongada y un envejecimiento más lento" en algunos niveles, pero una vida útil disminuida en niveles más altos. [12]
Tioflavina S
La tioflavina S es una mezcla homogénea de compuestos que resulta de la metilación de deshidrotiotoluidina con ácido sulfónico . También se utiliza para teñir placas amiloides. Al igual que la tioflavina T, se une a las fibrillas de amiloide pero no a los monómeros y produce un marcado aumento en la emisión de fluorescencia. Sin embargo, a diferencia de la tioflavina T, no produce un cambio característico en los espectros de excitación o emisión. [5] Esta última característica de la tioflavina S da como resultado una alta fluorescencia de fondo, por lo que no se puede utilizar en mediciones cuantitativas de soluciones de fibrillas. [5] Otro tinte que se utiliza para identificar la estructura amiloide es el rojo Congo .
Ver también
- Rojo congo
Referencias
- ↑ a b c Biancalana M, Koide S (julio de 2010). "Mecanismo molecular de la unión de tioflavina-T a fibrillas de amiloide" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteínas y proteómica . 1804 (7): 1405-12. doi : 10.1016 / j.bbapap.2010.04.001 . PMC 2880406 . PMID 20399286 .
- ^ Gade Malmos, Kirsten; Blancas-Mejía, Luis M .; Weber, Benedikt; Buchner, Johannes; Ramírez-Alvarado, Marina; Naiki, Hironobu; Otzen, Daniel (2017). "THT 101: una introducción al uso de tioflavina T para investigar la formación de amiloide" . Amiloide . 24 (1): 1–16. doi : 10.1080 / 13506129.2017.1304905 . PMID 28393556 .
- ^ Prindle A, Liu J, Asally M, Ly S, Garcia-Ojalvo J, Süel GM (noviembre de 2015). "Los canales de iones permiten la comunicación eléctrica en comunidades bacterianas" . Naturaleza . 527 (7576): 59–63. Código bibliográfico : 2015Natur.527 ... 59P . doi : 10.1038 / nature15709 . PMC 4890463 . PMID 26503040 .
- ^ "Tioflavina T" . Centro Nacional de Información Biotecnológica. PubChem.
- ^ a b c H. LeVine III, Métodos en enzimología. 309 , 274 (1999)
- ^ Groenning M (marzo de 2010). "Modo de unión de Thioflavin T y otras sondas moleculares en el contexto del estado actual de fibrillas amiloides" . Revista de Biología Química . 3 (1): 1–18. doi : 10.1007 / s12154-009-0027-5 . PMC 2816742 . PMID 19693614 .
- ^ Ilanchelian M, Ramaraj R (2004). "Emisión de tioflavina T y su control en presencia de ADN". Revista de fotoquímica y fotobiología A: Química . 162 (1): 129-137. doi : 10.1016 / s1010-6030 (03) 00320-4 .
- ^ a b c Wolfe LS, Calabrese MF, Nath A, Blaho DV, Miranker AD, Xiong Y (septiembre de 2010). "Cambios fotofísicos inducidos por proteínas en el tinte indicador amiloide tioflavina T" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 107 (39): 16863–8. Código Bibliográfico : 2010PNAS..10716863W . doi : 10.1073 / pnas.1002867107 . PMC 2947910 . PMID 20826442 .
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- ^ LeVine H (marzo de 1993). "Interacción de la tioflavina T con péptidos beta-amiloides sintéticos de la enfermedad de Alzheimer: detección de agregación amiloide en solución" . Ciencia de las proteínas . 2 (3): 404–10. doi : 10.1002 / pro.5560020312 . PMC 2142377 . PMID 8453378 .
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- ^ Alavez S, Vantipalli MC, Zucker DJ, Klang IM, Lithgow GJ (abril de 2011). "Los compuestos de unión a amiloide mantienen la homeostasis de las proteínas durante el envejecimiento y prolongan la vida útil" . Naturaleza . 472 (7342): 226–9. Código bibliográfico : 2011Natur.472..226A . doi : 10.1038 / nature09873 . PMC 3610427 . PMID 21451522 .