Phalloidin | |
Struktura falloidyny | |
Identyfikacja | |
---|---|
N O CAS | |
N O ECHA | 100,037,697 |
Właściwości chemiczne | |
Brute formula |
C 35 H 48 N 8 O 11 S [Izomery] |
Masa cząsteczkowa | 788,868 ± 0,041 g / mol C 53,29%, H 6,13%, N 14,2%, O 22,31%, S 4,06%, |
Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej. | |
Falloidyna należy toksyn pochodzących z grzybów, takich jak phalloides Amanita , phalloides Amanita , ale także Amanita Verna , z muchomor jadowity i Galerina marginata znany phallotoxines . Wiąże się z aktyną , zapobiegając jej depolimeryzacji i zatruciu komórki . Ta właściwość wiązania z aktyną pozwala na jej wykorzystanie w obrazowaniu komórek w celu ich wizualizacji.
Falloidyna specyficznie wiąże się z interfejsem między podjednostkami F aktyny , blokując ze sobą sąsiednie podjednostki. Ten bicykliczny heptapeptyd, który łatwiej wiąże się z filamentami niż z monomerami aktyny , prowadzi do zmniejszenia stałej szybkości dysocjacji podjednostek aktyny na końcu włókna, co stabilizuje go, zapobiegając jego depolimeryzacji. Ponadto falloidyna hydrolysase hamuje aktywność ATP z F-aktyny . Zatem falloidyna zatrzymuje monomery aktyny w konformacji odmiennej od G-aktyny i stabilizuje strukturę F-aktyny poprzez znaczne zmniejszenie stałej szybkości dysocjacji monomerów, zjawiska związanego z uwięzieniem G-aktyny, ADP . Ogólnie stwierdzono, że falloidyna reaguje stechiometrycznie z aktyną , promując jej polimeryzację i stabilizując polimery.
Ta toksyna ma różne działanie w zależności od jej stężenia w komórce. Po wprowadzeniu do cytoplazmy w niskich stężeniach falloidyna rekrutuje mniej spolimeryzowane formy cytoplazmatycznej aktyny , jak również włókna, do stabilnych „wysepek” agregatów polimeru, ale nie koliduje z. Kablami napięciowymi, to znaczy grubymi wiązkami mikrofilamenty . Wehland i in. zauważył również, że w wyższych stężeniach falloidyna indukuje skurcz komórek.
Właściwości falloidyny sprawiają, że jest ona użytecznym narzędziem w badaniu dystrybucji F-aktyny w komórkach poprzez sprzężenie z podobną fluorescencją i wykorzystanie ich do znakowania filamentów aktyny w mikroskopie świetlnym . Wykazano, że fluorescencyjne pochodne falloidyny są niezwykle przydatne w lokalizacji włókien aktyny w żywych lub przyczepionych komórkach, a także w wizualizacji pojedynczego filamentu aktyny in vitro .
Opracowano technikę wykrywania aktyny F zarówno za pomocą mikroskopii świetlnej (lub świetlnej), jak i mikroskopii elektronowej z użyciem falloidyny sprzężonej z eozyną, która działa jako marker fluorescencyjny . W metodzie tej, znanej jako fotooksydacyjna fluorescencja, cząsteczki fluorescencyjne mogą być wykorzystywane do utleniania diaminobenzydyny ( DAB ) w celu wytworzenia produktu reakcji, który jest gęsty elektronowo i wykrywalny pod mikroskopem elektronowym . Obserwowaną ilość fluorescencji można przyjąć jako ilościową miarę ilości filamentów aktyny obecnych w komórce, jeśli stosowana jest nasycająca ilość fluorescencyjnej falloidyny.
Dlatego mikroskopia immunofluorescencyjna w połączeniu z mikroiniekcjami falloidyny może być stosowana do oceny bezpośrednich lub pośrednich funkcji aktyny cytoplazmatycznej na różnych etapach tworzenia polimeru (Wehland i wsp., 1977). Dlatego fluorescencyjna falloidyna może być stosowana jako ważne narzędzie w badaniach sieci aktynowych o wysokiej rozdzielczości.
Falloidyny mają trudności z przechodzeniem przez błony komórkowe , przez co są mniej skuteczne w eksperymentach z żywymi komórkami . Ponadto komórki poddane działaniu falloidyny wykazują wiele działań toksycznych i często umierają. Wreszcie, komórki wystawione na działanie falloidyny wykazują wyższy poziom aktyny związanej z ich błonami plazmatycznymi , a mikroiniekcje falloidyny do żywej komórki zmieniają rozkład aktyny, a także ruchliwość komórek.
Pierwsze prace nad tą toksyną zawdzięczamy laureatowi Nagrody Nobla Heinrichowi Wielandowi w latach 30. W 1937 r . Falloidyna została ostatecznie oczyszczona i skrystalizowana w 1937 r. Przez syna i ucznia Heinricha, Feodora Lynena (laureata Nagrody Nobla w 1964 r. Za pracę nad metabolizmem cholesterolu ) i jego siostrzeńca Ulricha Weilanda.