సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్

From LTRC
పేర్లు
ప్రాధాన్యత కలిగిన IUPAC పేరు (6a R ,11a S ,11b R )-10-Acetyl-11-hydroxy-7,7-dimethyl-2,6,6a,7,11a,11b-hexahydro-9 H -pyrrolo[1′,2′:2,3]isoindolo[4,5,6- cd ]indol-9-one
గుర్తింపు సంఖ్యలు
CAS సంఖ్య 18172-33-3
బెయిల్‌స్టెయిన్ రిఫరెన్స్ 707309
ChEBI CHEBI:22450
ChEMBL ChEMBL480627
ChemSpider 21106432
ECHA ఇన్ఫోకార్డ్ 100.162.058
EC సంఖ్య 634-041-6
IUPHAR/BPS 5350
KEGG C03032
PubChem CID 65261
UNII X9TLY4580Z
CompTox డాష్‌బోర్డ్ ( EPA ) DTXSID00891798
InChI InChI=1S/C20H20N2O3/c1-9(23)14-18(24)17-16-11-8-21-13-6-4-5-10(15(11)13)7-12(16)20(2,3)22(17)19(14)25/h4-6,8,12,16-17,21,24H,7H2,1-3H3/t12-,16+,17+/m1/s1
Key: SZINUGQCTHLQAZ-DQYPLSBCSA-N
InChI=1/C20H20N2O3/c1-9(23)14-18(24)17-16-11-8-21-13-6-4-5-10(15(11)13)7-12(16)20(2,3)22(17)19(14)25/h4-6,8,12,16-17,21,24H,7H2,1-3H3/t12-,16+,17+/m1/s1
Key: SZINUGQCTHLQAZ-DQYPLSBCBO
SMILES CC(=O)C1=C(O)[C@H]5N(C1=O)[C@@](C)(C)[C@@H]4Cc2cccc3[nH]cc(c23)[C@@H]45
ధర్మాలు
రసాయన ఫార్ములా C20H20N2O3
మోలార్ ద్రవ్యరాశి 336.391 g·mol
ప్రత్యేకంగా పేర్కొన్నవి తప్ప, డేటా పదార్థాల యొక్క ప్రామాణిక స్థితి (25 °C [77 °F], 100 kPa వద్ద) ఇవ్వబడింది. N సరిచూడండి ( ఏమిటి ?) ఇన్ఫోబాక్స్ సూచనలు

సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ (α-CPA), ఒక మైకోటాక్సిన్ మరియు శిలీంధ్ర న్యూరోటాక్సిన్, ఇది Aspergillus మరియు Penicillium అనే బూజుల ద్వారా తయారవుతుంది.[1][2][3] ఇది ఒక ఇండోల్-టెట్రామిక్ యాసిడ్, ఇది ఎండోప్లాస్మిక్ మరియు సార్కోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులంలలో కనిపించే కాల్షియం-ఆధారిత ATPasesలను నిరోధించే సామర్థ్యం కారణంగా విషపూరితంగా పనిచేస్తుంది.[4] ఈ నిరోధం కండరాల సంకోచ-సడలింపు చక్రాన్ని మరియు కణాలలో సరైన కణ కార్యకలాపాల కోసం నిర్వహించబడే కాల్షియం ప్రవణతను (calcium gradient) దెబ్బతీస్తుంది.[2]

సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ అనేక ఆహార పదార్థాలను కలుషితం చేస్తుందని తెలుసు, ఎందుకంటే దీనిని ఉత్పత్తి చేసే బూజులు ధాన్యాలు, మొక్కజొన్న, వేరుశెనగలు మరియు జున్నుతో సహా వివిధ వ్యవసాయ ఉత్పత్తులపై పెరగగలవు.[2][5] ఈ కాలుష్యం కారణంగా, కలుషితమైన జంతువుల మేతకు గురైన మానవులకు మరియు పెంపుడు జంతువులకు α-CPA హానికరం కావచ్చు. అయితే, జంతువులలో మైకోటాక్సికోసిస్‌ను కలిగించడానికి α-CPA చాలా ఎక్కువ సాంద్రతలలో ప్రవేశపెట్టబడాలి. దీని కారణంగా, α-CPA ఒక శక్తివంతమైన తీవ్రమైన విషంగా పరిగణించబడదు.[2]

రసాయనికంగా, CPA ergoline ఆల్కలాయిడ్లకు సంబంధించింది. CPA మొదట Penicillium cyclopium నుండి వేరు చేయబడింది మరియు తదనంతరం Penicillium griseofulvum, Penicillium camemberti, Penicillium commune, Aspergillus flavus, మరియు Aspergillus versicolor వంటి ఇతర శిలీంధ్రాల నుండి వేరు చేయబడింది. CPA అధిక సాంద్రతలలో మాత్రమే విషపూరితమైనదిగా కనిపిస్తుంది. CPA తీసుకోవడం వల్ల ఆకలి లేకపోవడం, డీహైడ్రేషన్, బరువు తగ్గడం, కదలిక లేకపోవడం మరియు మరణానికి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు తిమ్మిర్లు వంటి లక్షణాలు కనిపిస్తాయి. CPA బూజులు, మొక్కజొన్న, వేరుశెనగలు మరియు జున్ను, సాసేజ్‌ల వంటి ఇతర పులియబెట్టిన ఉత్పత్తులలో కనిపిస్తుంది.[6] జీవశాస్త్రపరంగా, CPA అనేది కణ అంతర్గత Ca2+ నిల్వ ప్రదేశాలలో SERCA ATPase యొక్క నిర్దిష్ట నిరోధకం.[7] CPA, SERCA ATPaseని ఒక నిర్దిష్ట ఆకృతిలో ఉంచడం ద్వారా దానిని నిరోధిస్తుంది, ఇది ప్రోటీన్ యొక్క ఉత్ప్రేరక మరియు రవాణా డొమైన్‌లను ప్రభావితం చేస్తుంది.[8] CPA మరొక నిరోధకమైన thapsigargin (TG) ఉన్న అదే ప్రదేశంలో SERCA ATPaseకి బంధిస్తుంది. ఈ విధంగా, CPA ఒక ATP అణువును బంధించే SERCA ATPase సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తుంది.[9]

విషపూరితం (Toxicity)

మానవులలో α-CPA మైకోటాక్సికోసిస్ యొక్క తీవ్రమైన కేసులు అరుదు. అయినప్పటికీ, మానవులు తినే ఆహారాలలో α-CPA ఉండటం వల్ల ఈ విషం మానవులచే తీసుకోబడుతుందని సూచిస్తుంది, అయితే ఇది కనీస ఆరోగ్య సమస్యలను కలిగించేంత తక్కువ సాంద్రతలలో ఉంటుంది.[10] ఎక్కువ సాంద్రతలలో తీసుకున్నప్పుడు, మానవులు కోలుకోవడానికి ముందు కొన్ని రోజుల పాటు తేలికపాటి నరాల సంబంధిత లక్షణాలను అనుభవించడం గమనించబడింది.[11] మానవులలో దీని విషపూరితం అరుదుగా ఉన్నప్పటికీ, ఎలుకలు, కుందేళ్లు, కోళ్లు, పందులు, కుక్కలు వంటి జంతువులపై α-CPA యొక్క పెద్ద మోతాదులు ప్రతికూల ప్రభావాన్ని చూపుతాయని గమనించబడింది.[5] ఈ జంతువులలో సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ యొక్క విషపూరితం యాంటిసైకోటిక్ మందుల విషపూరితాన్ని పోలి ఉంటుంది.[5] ముఖ్యంగా కుక్కలు చాలా బలంగా స్పందిస్తాయి, పునరావృత ఎక్స్పోజర్ తర్వాత 0.5 mg/kg అంత తక్కువ LD50 గమనించబడింది.[12] ఎలుకలు మరియు కోళ్లు నోటి ద్వారా తీసుకున్న తర్వాత వరుసగా 12 mg/kg మరియు 36-63 mg/kg LD50లను కలిగి ఉంటాయి. విషం కోసం ఈ విస్తృత శ్రేణి విషపూరితం వివిధ జాతులలో సార్కో(ఎండో)ప్లాస్మిక్ రెటిక్యులం కాల్షియం2+-ATPase పంప్‌పై ఆధారపడే వివిధ స్థాయిలను సూచిస్తుంది. సగటు LD50 20 mg/kg అని భావిస్తే, చాలా క్షీరదాలకు సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ నికోటిన్ కంటే కొంచెం ఎక్కువ విషపూరితమని మరియు సోడియం సైనైడ్ కంటే కొంచెం తక్కువ విషపూరితమని చూడవచ్చు.

ఇది స్వయంగా క్యాన్సర్ కారకం కానప్పటికీ, CPA తరచుగా క్యాన్సర్ కారక అఫ్లాటాక్సిన్‌లతో పాటు పంటలు మరియు ఆహార పదార్థాలలో కలిసి కలుషితం అవుతుంది. ఈ విష కుటుంబం యొక్క విష ప్రభావాలను CPA యొక్క తక్కువ విష ప్రభావాలతో తప్పుగా అర్థం చేసుకోవడం సులభం.[13] ఈ మైకోటాక్సిన్ బాక్టీరియల్ పరీక్షల ద్వారా నాన్-మ్యూటాజెనిక్ అని చూపబడింది మరియు అందువల్ల ఇది సాధారణంగా కనిపించే కండరాల కణాలలో క్యాన్సర్‌ను కలిగించదు.[14]

లక్షణాలు

ఈ మైకోటాక్సిన్ దాని విషపూరిత లక్షణాలను గుర్తించడానికి ఎలుకలలో విస్తృతంగా అధ్యయనం చేయబడింది. విషపూరిత తీవ్రత మోతాదుపై ఆధారపడి ఉంటుంది, మరియు α-CPAకి గురికావడం వల్ల ఎలుకలలో hypokinesia, hypothermia, catalepsy, వణుకు, క్రమరహిత శ్వాస, ptosis, బరువు తగ్గడం మరియు చివరికి మరణం సంభవించాయి.[5] ఎలుకలలో అధ్యయనం చేసిన α-CPA యొక్క ప్రతికూల ఆరోగ్య ప్రభావాలు ఇతర చిన్న క్షీరదాలలో కనిపించే వాటిని పోలి ఉంటాయి. పశువుల వంటి ఇతర జంతువులలో విషప్రయోగం కండరాల బలం మరియు కదలిక తగ్గడాన్ని చూపింది, తీవ్రమైన కేసులు కండరాల క్షీణత మరియు నెక్రోసిస్‌కు కారణమవుతాయి. ఈ తీవ్రమైన లక్షణాలు ఎలుకలు మరియు కోళ్ల వంటి చిన్న క్షీరదాలు మరియు పక్షులలో మాత్రమే సాధారణంగా కనిపిస్తాయి.[15]

మానవులలో, అత్యంత సాధారణ లక్షణాలు నరాల మరియు రక్తప్రసరణ వ్యవస్థలను ప్రభావితం చేస్తాయి. ఈ లక్షణాలలో వణుకు, డెలిరియం, వాంతులు, వణుకు మరియు 1-3 రోజుల పాటు స్పృహ కోల్పోవడం వంటివి ఉన్నాయి. మరణం అత్యంత తీవ్రమైన సందర్భాల్లో మాత్రమే గమనించబడుతుంది, ఇవి చాలా అరుదు. అత్యంత దారుణమైన లక్షణాలు CPA మరియు అఫ్లాటాక్సిన్‌లు రెండింటినీ అధికంగా కలుషితమైన మూలం నుండి తీసుకోవడం వల్ల మాత్రమే సంభవించే అవకాశం ఉంది.[15][16]

ఎక్స్పోజర్ పద్ధతి

సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ ఎక్స్పోజర్ బూజు పట్టిన ఆహారాలు మరియు పంటలను తీసుకోవడం ద్వారా సర్వసాధారణం. Aspergillus మరియు Penicillum బూజులు రెండూ మిల్లెట్ మరియు బార్లీ వంటి ధాన్యపు పంటలపై పెరుగుతాయి, అయితే కొన్ని బూజు జాతులు కలుషితమైన మాంసం, గుడ్డు మరియు పాల పదార్థాలపై కూడా కనిపిస్తాయి.[15] ఇది ఆహార తీసుకోవడంలో జాగ్రత్తగా ఉండటం మరియు స్పష్టమైన బూజును నివారించడం ద్వారా విషాన్ని నివారించడానికి సాపేక్షంగా సులభమైన పద్ధతిని అందిస్తుంది. అయితే, ఇది ఎల్లప్పుడూ సాధ్యం కాదు, Uttar Pradesh, భారతదేశంలోని వివిధ వ్యక్తుల కేసులు దీనికి నిదర్శనం, వారు బూజు పట్టిన కోడో మిల్లెట్ (Paspalum scrobiculatum) తిన్న తర్వాత అనుకోకుండా సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ విషానికి గురయ్యారు. కోడో మిల్లెట్ తిన్న తర్వాత వచ్చే ఈ అనారోగ్యాన్ని కోడువా విషప్రయోగం అని పిలుస్తారు, మరియు ఇది ప్రధానంగా సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ మరియు దానితో సంబంధం ఉన్న అఫ్లాటాక్సిన్‌ల వల్ల సంభవిస్తుంది. మిల్లెట్ పంటలు వసంత మరియు వేసవి కాలంలో శిలీంధ్ర సంక్రమణకు అత్యంత గురయ్యే ధాన్యంగా పనిచేస్తాయి, దీని ఫలితంగా ఉత్తర భారతదేశంలోని చాలా మంది ప్రజలకు విషపూరితమైన ఆహార సరఫరా లభిస్తుంది.[11][16]

భారత ఉపఖండం వెలుపల, మాంసం మరియు పాల ఉత్పత్తులు CPA కలిగిన బూజులను మోసుకెళ్లే అవకాశం ఉంది. ఐరోపాలో, పులియబెట్టిన సాసేజ్‌లు తరచుగా Penicillium మరియు Aspergillus బూజు జాతులను ఉపయోగించి తయారు చేయబడతాయి. వాయువ్య ఫ్రాన్స్ నుండి కామెంబెర్ట్ జున్ను Penicillium camembertiని ఉపయోగించి పులియబెట్టబడుతుంది. ఆసియా దేశాల కోసం, కొన్ని పులియబెట్టిన సోయా సాస్‌లు Aspergillus oryzaeని ఉపయోగించి తయారు చేయబడతాయి.[17]

సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ అనేది ప్రపంచవ్యాప్తంగా మరియు అనేక సంస్కృతులకు చెందిన ఆహార పదార్థాలు మరియు పంటలలో కనిపించే చాలా సాధారణ మైకోటాక్సిన్. సర్వవ్యాప్త పెన్సిలియం మరియు ఆస్పెర్‌గిల్లస్ బూజుల ఉత్పత్తిగా, శిలీంధ్రాలను ఆతిథ్యం ఇవ్వగల ఏదైనా ఆహార పదార్థం లేదా తేమతో కూడిన ప్రదేశంలో CPA ఉండవచ్చని భావించవచ్చు. ఇవన్నీ ఉన్నప్పటికీ, ఇది సాధారణంగా ప్రామాణిక భద్రతా పద్ధతుల కంటే ఎక్కువ అవసరమయ్యే ఆందోళన కాదు. పదార్థం యొక్క అసలు ఐసోలేషన్ సమయంలో 20 కిలోల బూజు పట్టిన మొక్కజొన్న పిండిని కేవలం 395 మి.గ్రా స్వచ్ఛమైన సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్‌గా శుద్ధి చేశారు, ఇది ప్రామాణిక పరిస్థితులలో ఉత్పత్తి చేయబడిన తక్కువ సాంద్రతను సూచిస్తుంది.[1]

బయోసింథసిస్

α-CPA బయోసింథసిస్‌లో మూడు ఎంజైమ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి: పాలీపెప్టైడ్ CpaS, డైమెథైల్అలైల్ట్రాన్స్‌ఫరేస్ (CpaD), మరియు ఫ్లావోప్రోటీన్ ఆక్సిడోసైక్లేస్ (CpaO).[3] CpaS అనేది బయోసింథటిక్ మార్గంలో మొదటి ఎంజైమ్ మరియు ఇది హైబ్రిడ్ పాలీకెటైడ్ సింథేస్- నాన్‌రైబోసోమల్ పెప్టైడ్ సింథేస్ (PKS-NRPS). ఇది cyclo-acetoaceytl-L-tryptophan (cAATrp)ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఎసిటైల్-CoA, మాలోనైల్-CoA మరియు ట్రిప్టోఫాన్ అనే పూర్వగాములను ఉపయోగిస్తుంది.[3] ఇంటర్మీడియట్ cAATrp అప్పుడు ఎంజైమ్ CpaD ద్వారా డైమెథైల్అలైల్ పైరోఫాస్ఫేట్ (DMAPP)తో ప్రినిలేట్ చేయబడి β-CPA ఇంటర్మీడియట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. CpaD అధిక సబ్‌స్ట్రేట్ నిర్దిష్టతను కలిగి ఉంటుంది మరియు DMAPP యొక్క ఐసోమర్ ఐసోపెంటైల్ పైరోఫాస్ఫేట్ (IPP) లేదా cAATrp యొక్క ఉత్పన్నాల సమక్షంలో ప్రినిలేషన్‌ను ఉత్ప్రేరకపరచదు.[2] మూడవ ఎంజైమ్, CpaO, అప్పుడు α-CPAని ఏర్పరచడానికి ఇంట్రామోలిక్యులర్ సైక్లైజేషన్‌ను అనుమతించే రెడాక్స్ మెకానిజం ద్వారా β-CPAపై పనిచేస్తుంది.[3]

ఆల్ఫా-CPA యొక్క బయోసింథసిస్‌లో మూడు ప్రధాన ఎంజైమ్‌లు ఉంటాయి.

టెట్రామిక్ యాసిడ్లు[18] మరియు ముఖ్యంగా 3-ఎసిటైల్టెట్రామిక్ యాసిడ్‌లకు సాధారణమైనట్లుగా,[19] సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ అనేక టాటోమెరిక్ రూపాల్లో ఉండగలదు, ఇవి ఎనోల్స్ యొక్క అంతర్గత హైడ్రోజన్ బంధాన్ని కలిగి ఉంటాయి.[20]

CpaS యొక్క చర్య విధానం

CpaS 431 kDa ప్రోటీన్ యొక్క PKS భాగం లేదా NRPS భాగానికి చెందిన అనేక డొమైన్‌లతో తయారు చేయబడింది.[2][3] PKS భాగం మూడు ఉత్ప్రేరక ముఖ్యమైన డొమైన్‌లు మరియు మూడు అదనపు టైలరింగ్ డొమైన్‌లతో తయారు చేయబడింది, ఇవి పాలీకెటైడ్ సింథేస్‌లకు సాధారణం కానీ α-CPA బయోసింథసిస్‌లో ఉపయోగించబడవు. ఉత్ప్రేరక ముఖ్యమైన ఎసిల్ క్యారియర్ ప్రోటీన్ డొమైన్ (ACP), ఎసిల్ ట్రాన్స్‌ఫరేస్ డొమైన్ (AT), మరియు కీటోసింథేస్ డొమైన్ (KS) కలిసి ఎసిటైల్-CoA మరియు మాలోనైల్-CoA పూర్వగాముల నుండి ఎసిటోఎసిటైల్-CoAని ఏర్పరుస్తాయి.[2] ఎసిటోఎసిటైల్-CoA అప్పుడు CpaS యొక్క NRPS భాగం ద్వారా పనిచేస్తుంది. NRPS భాగం, PKS భాగం వలె, అనేక ఉత్ప్రేరక క్రియాశీల డొమైన్‌లను కలిగి ఉంటుంది. అడెనైలేషన్ డొమైన్ (A) మొదట అమైనో ఆమ్లం ట్రిప్టోఫాన్‌ను సక్రియం చేయడానికి మరియు తదనంతరం దానిని పెప్టిడైల్ క్యారియర్ ప్రోటీన్ (PCP) డొమైన్ (T)కి బదిలీ చేయడానికి పనిచేస్తుంది.[2] దీనిని అనుసరించి, కండెన్సేషన్ డొమైన్ (C) ACPకి జోడించబడిన ఎసిటోఎసిటైల్ మోయిటీ మరియు PCPకి జోడించబడిన ట్రిప్టోఫాన్ మధ్య అమైడ్ బంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.[2] విడుదల చేసే డొమైన్ (R) cAATrp ఉత్పత్తిని సైక్లైజ్ చేయడానికి మరియు విడుదల చేయడానికి డీక్‌మాన్ కండెన్సేషన్ను ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది.[2][3]

β-CPA నిర్మాణం

రెండవ ఎంజైమ్, CpaD, CpaS ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన cAATrpని β-CPAగా మారుస్తుంది. CpaD, సైక్లోఎసిటోఎసిటైల్టైప్టోఫానైల్ డైమెథైల్అలైల్ ట్రాన్స్‌ఫరేస్ అని కూడా పిలువబడుతుంది, DMAPPని ట్రిప్టోఫాన్ ఇండోల్ రింగ్‌పై, ప్రత్యేకంగా C-4 స్థానంలో ఉంచుతుంది.[2] CpaD అప్పుడు ఫ్రీడెల్-క్రాఫ్ట్స్ ఆల్కైలేషన్ ద్వారా C-4 స్థానంలో ఎంపిక చేసిన ప్రినిలేషన్‌ను ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది, ఇది β-CPAని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.[2] α-CPA యొక్క బయోసింథసిస్ ఇతర మార్గాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ప్రత్యేకంగా మెవలోనేట్ మార్గం, ఇది DMAPPని ఏర్పరచడానికి ఉపయోగపడుతుంది.[2]

α-CPA నిర్మాణం

బయోసింథటిక్ మార్గంలో చివరి ఎంజైమ్, CpaO, β-CPAని α-CPAగా మారుస్తుంది. CpaO అనేది FAD-ఆధారిత ఆక్సిడోరిడక్టేజ్. FAD రెండు-ఎలక్ట్రాన్ ప్రక్రియలో β-CPAని ఆక్సీకరణం చేస్తుంది, తదనంతరం రింగ్ మూసివేత మరియు α-CPA ఏర్పడటానికి అనుమతిస్తుంది.[2] CpaO ఉపయోగించే ఆక్సీకరణం చెందిన FAD కోఫాక్టర్‌ను పునరుత్పత్తి చేయడానికి, తగ్గించబడిన FAD హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి పరమాణు ఆక్సిజన్‌తో చర్య జరుపుతుంది.

సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్‌ను ఏర్పరచడానికి సాధ్యమయ్యే సైక్లైజేషన్ విధానం.

క్షీరదాలలో జీవరసాయన ప్రభావాలు

SERCAతో సంకర్షణ చెందుతున్న సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్‌ను చూపే ప్రోటీన్ డేటాబేస్ నిర్మాణం యొక్క Pymol దృష్టాంతం

సార్కోప్లాస్మిక్/ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులం Ca2+ ATPase, సాధారణంగా SERCA అని పిలువబడుతుంది, ఇది సైటోసోల్ నుండి ఆర్గానెల్స్‌లోకి కాల్షియంను వేరు చేయడానికి బాధ్యత వహించే మెమ్బ్రేన్-అసోసియేటెడ్ పంప్. ఈ ముఖ్యమైన విధి ఉత్తేజం తర్వాత కండరాల రికవరీ మరియు నరాల రికవరీతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ఈ ప్రోటీన్‌కు CPA బంధం SERCA యొక్క కాల్షియం యాక్సెస్ ఛానెల్‌లో డైవాలెంట్ మెగ్నీషియం కాటయాన్‌తో పరస్పర చర్యల ద్వారా జరుగుతుంది. బంధించిన తర్వాత, ప్రోటీన్ E2-వంటి స్థితిలో లాక్ చేయబడుతుంది, ఇక్కడ ప్రతి ట్రాన్స్‌మెమ్బ్రేన్ హెలిక్స్‌పై సైటోప్లాస్మిక్ కాల్షియం బంధించే ప్రదేశాలు అందుబాటులో ఉండవు. దీని ఫలితంగా సైటోప్లాజం లోపల కాల్షియం పేరుకుపోతుంది, రీఅప్‌టేక్ నిరోధించబడినందున కణం లోపల కాల్షియం అయాన్ నిల్వలు క్షీణిస్తాయి. సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ యొక్క విషపూరిత ప్రభావాలు సులభంగా తిప్పికొట్టబడతాయి, సాధారణంగా కొన్ని రోజుల్లోనే మసకబారుతాయి.[21][22][16] అయితే, కొన్ని సందర్భాల్లో, CPA స్టోర్-ఆపరేటెడ్ కాల్షియం ఎంట్రీ (SOCE)ని ప్రారంభించడానికి పనిచేస్తుంది, ఇది ప్రామాణిక SERCA పంప్ నిరోధం కారణంగా కాల్షియం-పారగమ్య ఛానెల్‌లు సక్రియం చేయబడే ప్రక్రియ.[23]

SERCAతో ప్రతిచర్యలు చాలా నిర్దిష్టంగా ఉంటాయి, అంటే CPA బంధానికి సరైన అవశేషంలో మెగ్నీషియం అయాన్ అవసరమని సూచిస్తుంది. ఇది CPA ఇతర సాధారణ ATPasesలను నిరోధించలేకపోవడం ద్వారా చూడవచ్చు. మూత్రపిండాలు మరియు మెదడులోని సోడియం-పొటాషియం పంపులు, అలాగే గ్యాస్ట్రిక్ హైడ్రోజన్-పొటాషియం పంప్ ప్రోటీన్ యొక్క 1000nmol/mg సాంద్రతలలో కూడా విషం ద్వారా పూర్తిగా ప్రభావితం కావు.[4] సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ యొక్క మరొక ముఖ్యమైన జీవరసాయన అంశం ఏమిటంటే, ఎంజైమ్‌ను ATPతో నింపడం ద్వారా రక్షించవచ్చు, ఎందుకంటే ఇది బంధం కోసం CPAతో పోటీపడుతుంది. ఆసక్తికరంగా, కాల్షియం ఇదే విధంగా పోటీ పడలేకపోతుంది, ఉచిత Ca2+లో పెద్ద పెరుగుదల తర్వాత మాత్రమే నిరోధక ప్రభావాలు మితంగా తగ్గుతాయి.[4]

చరిత్ర

సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ మొదట రసాయన శాస్త్రవేత్త C.W. Holzapfel ద్వారా Penicillium cyclopium నమూనా నుండి వేరు చేయబడింది. హోల్జాప్‌ఫెల్ మొదట ఈ శిలీంధ్రం బాతు పిల్లలు మరియు ఎలుకలకు తినిపించిన దేశీయ ధాన్యాలపై పెరుగుతుందని నివేదించారు, తర్వాతి మూలాలు ఇది వేరుశెనగలపై పెరుగుతుందని వివరించాయి. బూజును తీసుకున్న తర్వాత ఈ జంతువులలో ప్రేరేపించబడిన తీవ్రమైన టాక్సికోసిస్ P. cyclopiumలో కనిపించే మైకోటాక్సిన్ జాతుల గురించి హెచ్చరికగా పనిచేసింది. అక్కడ నుండి హోల్జాప్‌ఫెల్ శిలీంధ్రానికి సంబంధించి అనేక ప్రయోగాలు చేశారు, ఇతర సమ్మేళనాలు ఉన్నప్పటికీ, సైక్లోపియాజోనిక్ యాసిడ్ శిలీంధ్రం యొక్క విషపూరితానికి ప్రధాన కారణమని చివరికి నిర్ణయించారు.[1] ఇతర సమ్మేళనాలపై ఈ నివేదిక CPA సాధారణంగా అఫ్లాటాక్సిన్‌లతో పాటు కనిపించడంతో సరిపోలుతుంది.

మానవులలో తీవ్రమైన CPA విషప్రయోగం కేసులు అరుదుగా ఉన్నప్పటికీ, మైకోటాక్సిన్ యొక్క సాధారణ స్వభావం దీనిని బాగా అధ్యయనం చేయడానికి దారితీసింది. బహుశా అత్యంత ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే కాల్షియం ATPasesని అధ్యయనం చేయడానికి CPAని ఉపయోగించడం. SERCA ఆధునిక ఔషధ పరిశోధన కోసం ఒక ఆశాజనక లక్ష్యం, మరియు నానోమోలార్ మొత్తంలో విషంతో దానిని కొన్ని ఆకృతులలో లాక్ చేసే సామర్థ్యం చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. CPAకి బంధించబడిన SERCA యొక్క క్రిస్టలోగ్రాఫిక్ నిర్మాణాలు మొత్తం నిర్మాణాన్ని స్పష్టంగా చూపిస్తాయి.[22][24]

మూలాలు

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 (March 1968). "The isolation and structure of cyclopiazonic acid, a toxic metabolite of Penicillium cyclopium Westling". Tetrahedron. 24 (5) 2101–19. doi:10.1016/0040-4020(68)88113-X.
  2. ↑ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 2.11 2.12 2.13 (December 2009). "Cyclopiazonic acid biosynthesis of Aspergillus flavus and Aspergillus oryzae". Toxins. 1 (2) 74–99. doi:10.3390/toxins1020074.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 (September 2009). "Cyclopiazonic acid biosynthesis in Aspergillus sp.: characterization of a reductase-like R* domain in cyclopiazonate synthetase that forms and releases cyclo-acetoacetyl-L-tryptophan". Biochemistry. 48 (36) 8746–57. doi:10.1021/bi901123r.
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 (October 1989). "Cyclopiazonic acid is a specific inhibitor of the Ca2+-ATPase of sarcoplasmic reticulum". The Journal of Biological Chemistry. 264 (30) 17816–23. doi:10.1016/S0021-9258(19)84646-X.
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 5.3 (September 1985). "Toxicity and neuropharmacology of cyclopiazonic acid". Food and Chemical Toxicology. 23 (9) 831–9. doi:10.1016/0278-6915(85)90284-4.
  6. ↑ (2003). "Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition". 4080–4089. ISBN 978-0-12-227055-0. doi:10.1016/B0-12-227055-X/00821-X.
  7. ↑ (June 2002). "Production of cyclopiazonic acid by Penicillium commune isolated from dry-cured ham on a meat extract-based substrate". Journal of Food Protection. 65 (6) 988–92. doi:10.4315/0362-028X-65.6.988.
  8. ↑ (March 1998). "Cyclopiazonic acid effect on Ca2+-dependent conformational states of the sarcoplasmic reticulum ATPase. Implication for the enzyme turnover". Biochemistry. 37 (12) 4266–74. doi:10.1021/bi971455c.
  9. ↑ (November 1999). "Overlapping effects of S3 stalk segment mutations on the affinity of Ca2+-ATPase (SERCA) for thapsigargin and cyclopiazonic acid". Biochemistry. 38 (47) 15522–7. doi:10.1021/bi991523q.
  10. ↑ (May 1990). "Biodeterioration Research: Mycotoxins, Biotoxins, Wood Decay, Air Quality, Cultural Properties, General Biodeterioration, and Degradation". 67–84. Springer US. ISBN 978-1-4757-9453-3. doi:10.1007/978-1-4757-9453-3_5.
  11. ↑ 11.0 11.1 (1985). Presence of cyclopiazonic acid in kodo millet (Paspalum scrobiculatum) causing 'kodua poisoning' in man and its production by associated fungi. Mycopathalogia. 89 (3) 177–180. doi:10.1007/BF00447028.
  12. ↑ (August 1985). "Cyclopiazonic acid mycotoxicosis in the dog". American Journal of Veterinary Research. 46 (8) 1670–1676. doi:10.2460/ajvr.1985.46.08.1670.
  13. ↑ Chang, P.-K. (2014). Encyclopedia of Food Microbiology. 77-82. Academic Press. ISBN 978-0123847300.
  14. ↑ Bondy, Genevieve. (2023). Haschek and Rousseaux' s Handbook of Toxicologic Pathology. 393-488. Academic Press. ISBN 978-0443161537.
  15. ↑ 15.0 15.1 15.2 (2021). "Aspergillus derived mycotoxins in food and the environment: Prevalence, detection, and toxicity". Toxicology Reports. 8 1008–1030. doi:10.1016/j.toxrep.2021.04.013.
  16. ↑ 16.0 16.1 16.2 (May 2021). "'Kodo poisoning': cause, science and management". Journal of Food Science and Technology. 59 (7) 2517–2526. doi:10.1007/s13197-021-05141-1.
  17. ↑ Bianchini, A. (2014). Encyclopedia of Food Microbiology. 854-861. Academic Press. ISBN 978-0123847300.
  18. ↑ (1978). "Tautomerism in tetramic acids: 13C NMR determination of the structures and ratios of the tautomers in 3-acetyl-5-isopropylpyrrolidine-2,4-dione". Tetrahedron Letters. 19 (47) 4707–4710. doi:10.1016/S0040-4039(01)85711-7.
  19. ↑ (1995). "Naturally Occurring Tetramic Acids: Structure, Isolation, and Synthesis". Chemical Reviews. 95 (6) 1981–2001. doi:10.1021/cr00038a009.
  20. ↑ (1992). "Structure of α-cyclopiazonic acid". Acta Crystallographica Section C Crystal Structure Communications. 48 (3) 551–552. doi:10.1107/S0108270191010053.
  21. ↑ (2023). P2A P-type ATPases: Ca2+-ATPases. IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY.
  22. ↑ 22.0 22.1 (May 2009). "Cyclopiazonic Acid Is Complexed to a Divalent Metal Ion When Bound to the Sarcoplasmic Reticulum Ca2+-ATPase". Journal of Biological Chemistry. 284 (20) 13513–13518. doi:10.1074/jbc.C900031200.
  23. ↑ (March 2021). "Cyclopiazonic Acid-Induced Ca2+ Store Depletion Initiates Endothelium-Dependent Hyperpolarization-Mediated Vasorelaxation of Mesenteric Arteries in Healthy and Colitis Mice". Frontiers in Physiology. 12. doi:10.3389/fphys.2021.639857.
  24. ↑ (2007). "Interdomain communication in calcium pump as revealed in the crystal structures with transmembrane inhibitors". Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (14) 5800–5805. doi:10.1073/pnas.0700979104.

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Cyclopiazonic acid” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Cyclopiazonic_acid ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=సైక్లోపియాజోనిక్_యాసిడ్&oldid=5903"