アエトクトノトキシン

アエトクトノトキシン
名前
IUPAC名
5,7-ジブロモ-2-(2,3,5-トリブロモインドール-1-イル)-1H-インドール-3-カルボニトリル
識別子
3Dモデル(JSmol
  • インタラクティブ画像
チェビ
  • チェビ:167886
ケムスパイダー
  • 128706732
  • 155818808
  • InChI=1S/C17H6Br5N3/c18-7-1-2-13-10(3-7)14(21)16(22)25(13)17-11(6-23)9-4-8(19)5-12(20)15(9)24-17/h1-5,24H
    キー: JXJDQKCOJBAPQM-UHFFFAOYSA-N
  • C1=CC2=C(C=C1Br)C(=C(N2C3=C(C4=C(N3)C(=CC(=C4)Br)Br)C#N)Br)Br
プロパティ
C 17 H 6 Br 5 N 3
モル質量 651.776  g·mol −1
特に記載がない限り、データは標準状態(25 °C [77 °F]、100 kPa)における材料のものです。
化合物

通称イーグルキラートキシンとして知られるアエトクトノトキシンAETX )は、北米のワシに空胞性ミエリン症(VM)を引き起こすシアノバクテリア神経毒として2021年に特定された化合物です。 [1]エトクトノトキシンの生合成は淡水系における臭化物イオンの利用可能性に依存し、毒素産生シアノバクテリアであるAetokthonos hydrillicolaとその生存に必要な宿主植物(Hydrilla verticillata)との相互作用を必要とするため、1994年にハクトウワシで初めてこの病気が診断されてから、エトクトノトキシンがVM誘発毒素であると特定されるまでに25年以上かかりました。[2]この毒素は食物連鎖を通じて連鎖反応を起こします。他の動物では、シアノバクテリアが定着したハイドリラを食べるオオバンやアヒルなどの魚類や水鳥に蓄積します。エトクトノトキシンは、AETXに感染した動物を捕食するハクトウワシなどの猛禽類に感染します[3] AETXの全合成は2021年に達成され、[4] AETX生合成に関与する5つの酵素の酵素機能は2022年に説明されました。[5]

生合成

トリプトファンからAETXを組み立てるために使用される酵素経路

AETXの生合成酵素AetA、AetB、AetD、AetE、およびAetFの機能は2022年に説明されました。[5] FAD依存性ハロゲナーゼであるAetFは、 L-トリプトファンの5位を臭素化します。5-ブロモ-L-トリプトファンはその後、2つの別々の反応を受けることができます。1つの経路では、AetFによる7位での2回目の臭素化により、5,7-ジブロモ-L-トリプトファンが生成されます。この分子はその後、鉄依存性ニトリル合成酵素であるAetDと反応して、インドール-3-カルボニトリル誘導体を形成します。5-ブロモ-L-トリプトファン出発物質による2番目の経路では、トリプトファナーゼAetEが5-ブロモ-L-トリプトファンを5-ブロモインドール、ピルビン酸、およびアンモニアに切断します。 5-ブロモインドールは、その後、AetA と呼ばれる別の FAD 依存性ハロゲナーゼと反応して、2,3,5-トリブロモインドールを形成します。2,3,5-トリブロモインドールと二臭化インドール-3-カルボニトリルは、シトクロム P450酵素 AetB によって促進されるビアリール結合を経て、AETX を形成します。

シアノバクテリアからハクトウワシへの毒素伝播
シアノバクテリアからハクトウワシへの毒素伝播

参照

参考文献

  1. ^ Breinlinger, Steffen; Phillips, Tabitha J.; Haram, Brigette N.; Mareš, Jan; Yerena, José A. Martínez; Hrouzek, Pavel; Sobotka, Roman; Henderson, W. Matthew; Schmieder, Peter; Williams, Susan M.; Lauderdale, James D. (2021-03-26). 「ワシキラーの狩猟:シアノバクテリアの神経毒が空胞性ミエリン症を引き起こす」. Science . 371 (6536) eaax9050. doi : 10.1126/science.aax9050 . ISSN  0036-8075. PMC 8318203.  PMID 33766860  .
  2. ^ 「鳥類空胞性ミエリン症」USGS国立野生生物保健センター。2014年10月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年10月24日閲覧
  3. ^ Birrenkott, AH; S. B Wilde; JJ Hains; JR Fisher; TM Murphy; CP Hope; PG Parnell; WW Bowerman (2004). 「マガモ(Anas platyrhynchos)における水生植物と鳥類空胞性ミエリン症との食物連鎖的関連性の確立」. Journal of Wildlife Diseases . 40 (3): 485– 492. doi : 10.7589/0090-3558-40.3.485 . PMID  15465716.
  4. ^ Ricardo, Manuel G.; Schwark, Markus; Llanes, Dayma; Niedermeyer, Timo HJ; Westermann, Bernhard (2021-06-03)「空胞性ミエリン症を引き起こすシアノバクテリア神経毒アエトクトノトキシンの全合成」、Chemistry – A European Journal(ドイツ語)、第27巻、第47号、pp.  12032– 12035、Bibcode :2021ChEuJ..2712032R、doi :10.1002/chem.202101848、PMC 8453946PMID  34081364 
  5. ^ ab Adak, Sanjoy; Lukowski, April L.; Schäfer, Rebecca JB; Moore, Bradley S. (2022-02-10). 「トリプトファンから毒素へ:エトクトノトキシンに至る自然の収束的生合成戦略」アメリカ化学会誌. 144 (7). アメリカ化学会 (ACS): 2861– 2866. Bibcode :2022JAChS.144.2861A. doi :10.1021/jacs.1c12778. ISSN  0002-7863. PMC 9004672. PMID 35142504.  S2CID 246702060  . 
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