Русская Википедия:Майтотоксин
Шаблон:Вещество Майтотоксин — токсин небелковой природы, продуцируемый динофлагеллятами вида Gambierdiscus toxicus. Является одним из самых токсичных веществ, обнаруженных в живой природе, и, одновременно, одним из самых сложных по структуре веществ природного происхождения.
Майтотоксин чрезвычайно токсичен (доза в 130 нг/кг массы тела, при внутрибрюшинном введении, летальна для мышей)[1] и обладает, вероятно, самым сложным строением из всех известных небелковых веществ природного происхождения (правильность установления структуры и пространственного строения молекулы майтотоксина и в настоящее время вызывает сомнения, а попытки осуществить его полный синтез, начатые ещё в середине 90-х годов XX века, до сих пор не увенчались успехом).
История открытия и изучения
Изначально майтотоксин был выделен из рыб вида Ctenochaetus striatus (полосатый хирург), обитающих в экосистемах коралловых рифов и питающихся планктоном (биоаккумуляция токсина в организме некоторых видов хищных рыб (барракуды, морской окунь, мурены, сибас и др.), питающихся полосатым хирургом, приводит к отравлению людей, употребляющих рыбу этих видов в пищу). На Таити этот вид рыб известен как «maito», что и дало название этому токсину[2][3].
Структура и пространственное строение молекулы майтотоксина были установлены к середине 90-х годов XX века с использованием новейших методов аналитической химии (масс-спектрометрия и двумерная спектроскопия ЯМР с предварительной частичной окислительной деградацией молекулы данного токсина). Но сомнения относительно правильности установления пространственного строения майтотоксина остаются до сих пор[4].
Необычность и сложность структуры (в т.ч. наличие в молекулах множества хиральных центров) таких соединений как майтотоксин, палитоксин и др. делают установление их строения само по себе очень сложной задачей и требуют привлечения усилий как наиболее компетентных учёных, так и использования самых передовых методов химического и физико-химического анализа (в т.ч. таких, которые ранее просто не существовали)[4]. Особую сложность представляет установление стереохимии (пространственного строения) подобных соединений. Даже само по себе получение достаточных количеств таких веществ является непростой задачей. Единственный доступный источник получения - выделение из живых организмов, которые осуществляют биосинтез либо биоаккумулируют их в себе (причём, как правило, содержание их очень невелико). К примеру, для получения в чистом виде майтотоксина пришлось на протяжении года культивировать динофлагеллят вида Gambierdiscus toxicus для получения около 4000 литров культуры (с концентрацией клеток 2*106/л), а затем применить многостадийный процесс выделения, концентрирования и очистки этого соединения. В итоге удалось получить порядка 5 мг(!) химически чистого майтотоксина[4].
Работы над осуществлением полного синтеза майтотоксина были начаты ещё в 1996 г. и продолжаются (с перерывами) по настоящее время под руководством Кирьякоса Николау. Возглавляемые им группы учёных пока что смогли осуществить синтез некоторых отдельных частей, из которых состоит молекула майтотоксина[5][6][7][8][2].
Молекула майтотоксина состоит из 32 конденсированных колец, содержит 28 гидроксильных и 22 метильные группы, а также 2 эфира серной кислоты. Кроме того, в ней есть 98 хиральных центров. Всё это делает задачу по выполнению полного химического синтеза майтотоксина исключительно сложной.
Токсичность
LD50 - 50 нг/кг массы тела (для мышей), что делает майтотоксин наиболее токсичным из всех известных веществ небелковой природы.
Физиологическое действие майтотоксина состоит в нарушении гомеостаза внутриклеточного содержания Ca2+. Резкое повышение содержания ионов Са2+ внутри клеток, в конечном счёте, приводит к их гибели. Точный молекулярный механизм действия майтотоксина неизвестен, но предполагается, что он связывается с Ca-АТФазой, превращая её в ионный канал, через который ионы Ca2+ начинают неконтролируемо поступать во внутриклеточное пространство[9][10][11][12]
Примечания
Шаблон:Соединения натрия Шаблон:Toxicology-stub
