수루가톡신

Surugatoxin
수루가톡신
Surugatoxin.svg
식별자
  • [(3S)-2,3,4,5,6-pentahydroxycyclohexyl] (6aS,8R,9S,11aS)-6'-bromo-6a,9-dihydroxy-9-methyl-1,2',3,10-tetraoxo-spiro[4,6,7,11a-tetrahydropyrido[1,2-f]pteridine-8,3'-indoline]-7-carboxylate
CAS 번호
  • 40957-92-4
펍켐 CID
켐스파이더
유니
CompTox 대시보드 (EPA)
화학 및 물리적 데이터
공식C25H26BRN5O13
어금질량684.409 g·1998−1
3D 모델(JSmol)
  • CC1(C(=O)N2C3=C(NCC2(C14C5=C(C=C5)Br)NC4=O(=O)OC6C(C(C(C6O)O)O)O)O)O)NC(=O)NC3=O)o

수루가톡신(SGTX)은 일본 상아 연체동물인 바빌로니아 자포니카의 중간굿 소화선에서 발견되는 독의 일종이다.[1] 니코틴 아세틸콜린 수용체(nACHRs)의 갱년기 차단제 역할을 한다.[1] 구조적으로나 기능적으로 연관된 네오수루가톡신은 또한 바빌로니아 자포니카에서 유래된 것으로, SGTX보다 훨씬 더 강력한 nACHR 대항제다.[2]

SGTX는 화학식 CHBrNO와2526513 분자량이 684.4g/mol인 무색의 결정성 물질이다. Its systematic chemical name is [(2R,3S,5S,6S)-2,3,4,5,6-pentahydroxycyclohexyl] (6aS,7R,8R,9R)-6'-bromo-6a,9-dihydroxy-9-methyl-1,2',3,10-tetraoxo-spiro[4,5,6,7-tetrahydropyrido[1,2-f]pteridine-8,3'-indoline]-7-carboxylate.[3] 유기용제에서는 용해되지 않으며, 물에서는 용해도가 매우 낮다.[4]

SGTX에 의한 nAChRs의 갱년기 봉쇄는 같은 연체동물인 바빌로니아 자포니카에서 파생된 구조적으로 유사한 화합물인 IS-toxin과 유사하다.[1][5]

배경 및 검색

1965년 9월 일본 시즈오카 현 스루가 만 가유도 지역에서 26건의 식중독이 발생한 것으로 조사되어 스루가 만(SGTX)의 이름을 딴 독소 수루가톡신(Surugatoxin, SGTX)을 섭취한 것으로 밝혀졌다.[6] SGTX는 초밥과 회의 재료로 쓰이는 일본 상아 연체동물인 바빌로니아 자포니카(Bablonia japonica)의 중간굿 소화선에 들어 있다.[1] 식중독 환자들은 시각장애, 언어장애, 게으른 눈매근시, 동공확장(마이드리즘), 복부확장, 입안건조증, 입술 저림, 변비, 구토 등 다양한 증상을 보였다.[1][6]

수루가만 지역에서 나온 독성 조개류는 시간이 지남에 따라 다양했다 – 독성은 7월부터 9월 사이에만 존재했고, 그 때 온도가 때때로 25°C에 이르렀고 1978년 이후 급격히 감소하여 서루가톡신과 관련 물질인 네오수루가톡신 및 프로스루가톡신의 이용가능성은 연구용으로 사용할 수 없게 되었다. 코수지와 동료들은[7] 이 독소들이 실제로 코리네폼 그룹에 속하는 해양 박테리아의 대사성 제품이라는 것을 발견했다. 독성은 생체적응의 결과물이다.

행동 및 생리학적 영향

많은 연구자들이 동물 모델에서[1][4] 수루가톡신이 행동과 생리학에 미치는 영향을 특징으로 삼았다.

쥐

SGTX는 0.5-1.0mg/kg의 정맥 내(즉, v) 선량 수준에서 마우스에서 보행 장애, 자발적 운동성 억제 및 마이드라이스를 유발한다.[4] 더 높은 용량(20~40mg/kg)에서 SGTX의 복강 내(i.p.) 적용은 호흡기 움직임의 저하와 떨림을 유발했다.

쥐

SGTX는 독소 도포와 함께 시냅스 전위가 강하게 눌리고 자극 빈도가 증가함에 따라 블록이 강화된다는 사실에서 증명하듯 교정 전달을 차단한다.[8] 이 효과는 발육이 더디며 또 다른 갱년기 nACHR 대항제인 헥사메토늄과 비슷하다.

캣츠

SGTX는 0.15-0.2mg/kg의 용량 수준에서 고양이의 자발적 운동, 마이드리즘, 그리고 난소화 막의 이완을 유발한다. 또한 아트로핀이나 프로프라놀롤을 이용한 치료로는 예방되지 않는 1~2시간의 지속시간 동안 저혈압을 발생시킨다.[1]

인간

바빌로니아 자포니카 섭취로 인한 대부분의 임상 증상은 1965년 식품독소 발생과 마찬가지로 여러 현장에서 니코틴 ACh 수용체의 갱내막힘; 담도 갱내막막막힘에 의한 시각장애와 몰리병, 축하 및 오틱 갱내막막막막힘에 의한 구강건조증, 변비와 복부막 등에 의해 매개되는 것으로 보인다. 장내 내적 신경 차단으로 [1]인한 팽창

약리학

수루가톡신은 갱년기 니코틴 아세틸콜린 수용체(nACHRs)의 구체적이고 가역적이며 경쟁적인 길항제다.[9] 1960년대 중반에 SGTX가 발견된 이후 20년 동안 많은 기사가 발표되었지만, 이 독소의 약리학적 특성에 대해서는 비교적 거의 알려져 있지 않다. 아스처와 동료들은[9] SGTX에 의한 갱내 차단으로 인해 채널 수용체 복합체의 폐쇄 상태(아마도 수용체 자체에 연결될 수 있음)에 대한 결합에서 비롯된다고 주장한다. nACHRs의 또 다른 갱년기 대항제인 헥사메토늄보다 50-100배 강력하다.[1] 브라운과 동료들은 쥐의 평형블록에서 측정한 SGTX 분리 상수가 각각 0.2μM과 2μM SGTX가 생성하는 탈극화의 변화로 측정했을 때 58nM과 76nM임을 알아냈다.[8] 수루가톡신은 미국 특허 2건에 모두 잠재적 임상 치료제로 등재돼 있다. 미국 특허 7,468,188은 근육 손상 치료에 국소 투여 신경독소 사용을 제안하고, 미국 특허 7,214,700은 (2-옥신돌-3-ylidenyl) 아세트산 유도체를 단백질 키나제 억제제로 사용할 것을 제안한다. 수루가톡신은 이러한 치료제안 중 어느 하나에도 효과가 있는 것으로 입증되지 않고 오히려 이러한 치료제도에 잠재적으로 관련성이 있는 물질로 등재되어 있다.

참조

  1. ^ a b c d e f g h i Hayashi E, Yamada S (February 1975). "Pharmacological studies on surugatoxin, the toxic principle from Japanese ivory mollusc (Babylonia japonica)". British Journal of Pharmacology. 53 (2): 207–15. doi:10.1111/j.1476-5381.1975.tb07350.x. PMC 1666298. PMID 238699.
  2. ^ Fusetani, Nobuhiro; William Kem (2009). "Marine Toxins: An Overview". Marine Toxins as Research Tools. Progress in Molecular and Subcellular Biology. Vol. 46. pp. 1–44. Bibcode:2009mtrt.book....1F. doi:10.1007/978-3-540-87895-7_1. ISBN 978-3-540-87892-6. PMID 19184583.
  3. ^ "Surugatoxin". Retrieved 14 May 2012.
  4. ^ a b c Hirayama H, Sugihara K, Tsuyama S, Wakigawa K, Okuma H (August 1974). "A ganglion blocking action of toxic substances, IS-toxin and surugatoxin, from the Japanese ivory shell, Babylonia japonica". Japanese Journal of Pharmacology. 24 (4): 559–74. doi:10.1254/jjp.24.559. PMID 4156375.
  5. ^ Hirayama H, Gogi K, Urakawa N, Ikeda M (June 1970). "A ganglion-blocking action of the toxin isolated from Japanese ivory shell (Babylonia japonica)". Japanese Journal of Pharmacology. 20 (2): 311–2. doi:10.1254/jjp.20.311. PMID 4393951.
  6. ^ a b Kosuge T, Tsuji K, Hirai K (September 1982). "Isolation of neosurugatoxin from the Japanese ivory shell, Babylonia japonica". Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 30 (9): 3255–9. doi:10.1248/cpb.30.3255. PMID 7172333.
  7. ^ Kosuge T, Tsuji K, Hirai K, Fukuyama T (July 1985). "First evidence of toxin production by bacteria in a marine organism". Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 33 (7): 3059–61. doi:10.1248/cpb.33.3059. PMID 2867831.
  8. ^ a b Brown DA, Garthwaite J (September 1976). "Action of surugatoxin on nicotinic receptors in the superior cervical ganglion of the rat". British Journal of Pharmacology. 58 (1): 157–9. doi:10.1111/j.1476-5381.1976.tb07705.x. PMC 1667125. PMID 974373.
  9. ^ a b Ascher P, Large WA, Rang HP (October 1979). "Studies on the mechanism of action of acetylcholine antagonists on rat parasympathetic ganglion cells". The Journal of Physiology. 295: 139–70. doi:10.1113/jphysiol.1979.sp012958. PMC 1278790. PMID 42780.