సైక్లోపామైన్
| పేర్లు | |
|---|---|
| IUPAC పేరు | 17,23β-Epoxyveratraman-3β-ol |
| క్రమబద్ధమైన IUPAC పేరు | (2′ R ,3 S ,3′ R ,3′a S ,6′ S ,6a S ,6b S ,7′a R ,11a S ,11b R )-3′,6′,10,11b-Tetramethyl-1,2,3,3′a,4,4′,5′,6,6′,6a,6b,7,7′,7′a,8,11,11a,11b-octadecahydro-3′ H -spiro[benzo[ a ]fluorene-9,2′-furo[3,2- b ]pyridin]-3-ol |
| ఇతర పేర్లు | • 11-Deoxojervine • (3β,23 R )-17,23-Epoxyveratraman-3-ol |
| గుర్తింపు సంఖ్యలు | |
| CAS సంఖ్య | 4449-51-8 |
| ChEMBL | ChEMBL254129 |
| ChemSpider | 391275 |
| ECHA ఇన్ఫోకార్డ్ | 100.156.363 |
| PubChem CID | 442972 |
| UNII | ZH658AJ192 |
| CompTox డ్యాష్‌బోర్డ్ ( EPA ) | DTXSID6043709 |
| InChI | InChI=1S/C27H41NO2/c1-15-11-24-25(28-14-15)17(3)27(30-24)10-8-20-21-6-5-18-12-19(29)7-9-26(18,4)23(21)13-22(20)16(27)2/h5,15,17,19-21,23-25,28-29H,6-14H2,1-4H3/t15-,17+,19-,20-,21-,23-,24+,25-,26-,27-/m0/s1Key: QASFUMOKHFSJGL-LAFRSMQTSA-NInChI=1/C27H41NO2/c1-15-11-24-25(28-14-15)17(3)27(30-24)10-8-20-21-6-5-18-12-19(29)7-9-26(18,4)23(21)13-22(20)16(27)2/h5,15,17,19-21,23-25,28-29H,6-14H2,1-4H3/t15-,17+,19-,20-,21-,23-,24+,25-,26-,27-/m0/s1Key: QASFUMOKHFSJGL-LAFRSMQTBZ
|
| SMILES | C[C@H]1C[C@@H]2[C@H]([C@H]([C@]3(O2)CC[C@H]4[C@@H]5CC=C6C[C@H](CC[C@@]6([C@H]5CC4=C3C)C)O)C)NC1
|
| ధర్మాలు | |
| రసాయన సంకేతం | C27H41NO2 |
| మోలార్ ద్రవ్యరాశి | 411.630 g·mol |
| ప్రత్యేకంగా పేర్కొన్నవి తప్ప, డేటా పదార్థాల యొక్క | ప్రామాణిక స్థితిలో (25 °C [77 °F], 100 kPa వద్ద) ఇవ్వబడింది. Y సరిచూడండి ( ఏమిటి ?) ఇన్ఫోబాక్స్ మూలాలు |
సైక్లోపామైన్ (11-డియోక్సోజెర్వైన్) అనేది సహజంగా లభించే ఒక స్టెరాయిడల్ ఆల్కలాయిడ్. ఇది కార్న్ లిల్లీ (Veratrum californicum) మొక్కలో ఉండే ఒక టెరాటోజెన్ (పిండంపై ప్రభావం చూపే) పదార్థం. గర్భధారణ సమయంలో దీనిని తీసుకోవడం వల్ల పుట్టబోయే పిల్లలలో జన్మతః లోపాలు ఏర్పడతాయని, ముఖ్యంగా ఒకే కన్ను ఉండటం (సైక్లోపియా) వంటి వైకల్యాలు కలుగుతాయని నిరూపించబడింది.[1] ఈ అణువుకు ఈ ప్రభావం కారణంగానే ఆ పేరు వచ్చింది. 1957లో ఐడాహోలోని గొర్రెల కాపరులు తమ మందలలోని గొర్రెలు ఒకే కన్ను కలిగిన పిల్లలకు జన్మనివ్వడాన్ని గమనించినప్పుడు ఈ ప్రభావం మొదట వెలుగులోకి వచ్చింది. ఆ తర్వాత కార్న్ లిల్లీ మొక్కే దీనికి కారణమని గుర్తించడానికి ఒక దశాబ్దానికి పైగా సమయం పట్టింది.[2] వర్షపాతంలో మార్పుల వల్ల గొర్రెలు మేత మేసే పద్ధతులు మారి, గర్భిణీ గొర్రెలు ఎక్కువ మొత్తంలో కార్న్ లిల్లీని తినడం వల్ల ఈ సమస్య తలెత్తిందని తర్వాతి పరిశోధనలు సూచించాయి.[3] సైక్లోపామైన్ సోనిక్ హెడ్జ్‌హాగ్ సిగ్నలింగ్ మార్గాన్ని అడ్డుకుంటుంది. ఇది పిండం ప్రారంభ అభివృద్ధిలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది, దీనిని అడ్డుకోవడం వల్ల జన్మతః లోపాలు ఏర్పడతాయి.
ఆవిష్కరణ మరియు నామకరణం
1957లో, ఐడాహోలోని గొర్రెల కాపరులు తమ గొర్రెలు ప్రాణాంతకమైన ఒకే కన్ను వైకల్యంతో కూడిన పిల్లలకు జన్మనివ్వడంతో అమెరికా వ్యవసాయ శాఖను (USDA) సంప్రదించారు. స్థానిక మొక్కలను సేకరించి ఎలుకలకు తినిపించిన తర్వాత, USDA శాస్త్రవేత్తలు సైక్లోపియాను పునఃసృష్టించడానికి ప్రయత్నించి విఫలమయ్యారు. ఒక దశాబ్దం పాటు చేసిన ప్రయత్నాల తర్వాత, వారు అడవి కార్న్ లిల్లీ మొక్కలను కనుగొని, ఆ మొక్కలకు దూరంగా ఉండమని గొర్రెల కాపరులకు సూచించారు. Veratrum californicum నుండి వేరు చేయబడిన మూడు స్టెరాయిడల్ ఆల్కలాయిడ్లలో సైక్లోపామైన్ ఒకటిగా కనుగొనబడింది మరియు గొర్రె పిండాలపై దాని ప్రభావం కారణంగా దానికి ఆ పేరు పెట్టారు. నాలుగు దశాబ్దాల తర్వాత, ప్రొఫెసర్ ఫిలిప్ బీచీ నేతృత్వంలోని బృందం సైక్లోపామైన్ ప్రభావాన్ని సోనిక్ హెడ్జ్‌హాగ్ జన్యువుతో అనుసంధానించింది. సోనిక్ హెడ్జ్‌హాగ్ జన్యువును నిశ్శబ్దం చేయడం ద్వారా సైక్లోపియా ప్రేరేపించబడింది, అంటే సైక్లోపామైన్ కూడా ఇదే విధమైన యంత్రాంగం ద్వారా పనిచేస్తుందని సూచించబడింది.[2]
మూలం మరియు నిర్మాణం
సైక్లోపామైన్ ఆరు వలయాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇందులో ఒక C-nor-D-homosteroid వెన్నెముక స్పైరోసెంటర్ ద్వారా ఆక్టాహైడ్రోఫ్యూరో[3,2-b]పిరిడిన్ వ్యవస్థకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ఈ అణువు పది కైరల్ కేంద్రాలను కలిగి ఉంటుంది, అందులో ఆరు వలయాల కలయిక వద్ద ఉంటాయి.
వెరాట్రమ్ జాతులలో ఐదు సంబంధిత ఆల్కలాయిడ్ కుటుంబాలు ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది: (1) సోలానిడిన్ ఆల్కలాయిడ్లు, (2) వెరాజైన్ ఆల్కలాయిడ్లు, (3) వెరాట్రామైన్ ఆల్కలాయిడ్లు, (4) జెర్వైన్ ఆల్కలాయిడ్లు, మరియు (5) సెవనైన్ ఆల్కలాయిడ్లు. వీటన్నింటికీ కొలెస్ట్రాల్ సాధారణ పూర్వగామిగా ఉంటుంది.
దీని జీవసంశ్లేషణలో, సైక్లోపామైన్‌కు సోలానిడిన్ పూర్వగామిగా ఉంటుంది. వెరాట్రమ్ కాలిఫోర్నియం నుండి ఆల్కలాయిడ్లను వేరు చేసి, వాటిని గొర్రె పిండాలకు అందించిన ప్రాథమిక అధ్యయనాల ద్వారా ఇది నిర్ధారించబడింది.
శరీరంలో (in vivo) దీని ఏర్పాటును పరిశీలిస్తే, సైక్లోపామైన్‌ను పలుచని హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లంతో (0.5%) 38 °C వద్ద చికిత్స చేసినప్పుడు వెరాట్రామైన్ ఏర్పడుతుంది[4] - ఇది జఠర ఆమ్లాల పరిస్థితులకు సమానంగా ఉంటుంది.[5] వెరాట్రామైన్ అత్యంత విషపూరితమైనది, ఇది కేంద్ర నాడీ వ్యవస్థను ఉత్తేజపరచడం ద్వారా మూర్ఛను కలిగిస్తుంది - ఇది సెరోటోనిన్ మాదిరిగానే ఉంటుంది.[6] సైక్లోపామైన్ నుండి వెరాట్రామైన్ ఏర్పడే యంత్రాంగం THF వలయంలోని స్పైరోసైక్లిక్ కార్బన్-ఆక్సిజన్ బంధం విచ్ఛిన్నం కావడం ద్వారా జరుగుతుందని ప్రతిపాదించబడింది, ఇది ఎలిమినేషన్ ద్వారా ద్విబంధం ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది. ఆరోమాటిజేషన్ ద్వారా కలిగే బలమైన చోదక శక్తి వల్ల, చివరికి బెంజీన్ వలయం ఏర్పడుతుంది.
తర్వాతి అధ్యయనాలు జెర్వైన్‌ను వోల్ఫ్-కిష్నర్ రిడక్షన్ ద్వారా సైక్లోపామైన్‌గా క్షీణింపజేయవచ్చని చూపించాయి, ఇది సైక్లోపామైన్ నిర్మాణానికి సాక్ష్యంగా నిలిచింది.[6][4]
యంత్రాంగం
సైక్లోపామైన్ సోనిక్ హెడ్జ్‌హాగ్ (Shh) మార్గాన్ని అడ్డుకోవడం ద్వారా పిండం అభివృద్ధిపై ప్రభావం చూపుతుంది.
ఆరోగ్యకరమైన అభివృద్ధిలో, Shh జన్యువు Shh ప్రోటీన్ కోసం కోడ్ చేస్తుంది. ఈ ప్రోటీన్ కణ గ్రాహకమైన ప్యాచ్డ్ (patched) పట్ల అధిక అనుబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. బంధనం జరిగినప్పుడు, SHH ప్యాచ్డ్‌తో ఒక నిరోధక సంక్లిష్టాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ప్యాచ్డ్ ప్రోటీన్ నిరోధించబడినప్పుడు, smoothened అని పిలువబడే మరొక ఉపరితల పొర ప్రోటీన్ అభివృద్ధిని ప్రభావితం చేసే తదుపరి క్యాస్కేడ్‌లను సంకేతం చేయవచ్చు.
సైక్లోపామైన్ స్మూతన్డ్ (smoothened) పట్ల అధిక అనుబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది - మరియు బంధనం జరిగినప్పుడు, సంకేతాన్ని నిరోధిస్తుంది. Shh ఇప్పటికీ ప్యాచ్డ్‌కు బంధించబడినప్పటికీ, సైక్లోపామైన్ సమక్షంలో స్మూతన్డ్ సంకేతాన్ని పంపలేదు, తద్వారా మార్గం అడ్డుకోబడుతుంది.[2]
పిండసంబంధిత
సైక్లోపామైన్ హోలోప్రోసెన్సెఫలీ యొక్క అత్యంత అధునాతన రూపాన్ని కలిగిస్తుంది. ఇది Shh సిగ్నలింగ్‌ను నిరోధించడం వల్ల, పిండం మెదడు లోబ్‌లుగా విభజించబడదు (అలోబార్‌గా మారుతుంది). తద్వారా, ఒకే ఆప్టికల్ ట్రాక్ అభివృద్ధి చెందుతుంది, అందుకే సైక్లోపిక్ (ఒకే) కన్ను ఏర్పడుతుంది. అంతేకాకుండా, ఈ వ్యాధి ప్రాణాంతకం మరియు ప్రస్తుతం దీనికి చికిత్స లేదు.[7]
సైక్లోపామైన్ విషప్రయోగం జరిగినప్పుడు ఇలా జరుగుతుంది. ఈ వైకల్యం ఎల్లప్పుడూ ప్రాణాంతకం, మరియు హోలోప్రోసెన్సెఫలీ యొక్క తక్కువ తీవ్రమైన కేసులు ఎల్లప్పుడూ ప్రాణాంతకం కావు అని గమనించాలి. అయితే, పిండం దశలో సైక్లోపామైన్ విషప్రయోగం అత్యంత తీవ్రమైన మరియు ప్రాణాంతకమైన కేసులను కలిగిస్తుంది.[3]
వైద్య సామర్థ్యం
సైక్లోపామైన్ ప్రస్తుతం బేసల్ సెల్ కార్సినోమా, మెడుల్లోబ్లాస్టోమా మరియు రాబ్డోమియోసార్కోమా (అధిక Shh చర్య వల్ల సాధారణంగా వచ్చే కణితులు),[8] గ్లియోబ్లాస్టోమా మరియు మల్టిపుల్ మైలోమా చికిత్సలో ఒక ఏజెంట్‌గా పరిశోధించబడుతోంది. ఎపిథీలియల్ క్యాన్సర్ల అధ్యయనాలు, కణితి కణాలు స్ట్రోమల్ సెల్ల ద్వారా ప్రక్కనే ఉన్న పెరుగుదల కారకాల ఉత్పత్తిని సంకేతం చేయడానికి Shh లిగాండ్‌ను స్రవిస్తాయని, ఇది angiogenesis (రక్తనాళాల ఏర్పాటు), కణితి కణాల విస్తరణ మరియు కణితి కణాల మనుగడకు దారితీస్తుందని నిరూపించాయి.[3][6]
దీనిని దృష్టిలో ఉంచుకుని, క్యాన్సర్ యంత్రాంగాన్ని తగ్గించే మార్గంగా సైక్లోపామైన్‌ను ఊహించవచ్చు. అయితే, సైక్లోపామైన్ మౌస్ జెనోగ్రాఫ్ట్ నమూనాలలో కణితి పెరుగుదలను నిరోధించినట్లు నిరూపితమైనప్పటికీ, ఇది బరువు తగ్గడం, డీహైడ్రేషన్ మరియు మరణం వంటి అనేక దుష్ప్రభావాలను కలిగించడం వల్ల చికిత్సా సామర్థ్యాన్ని చేరుకోలేకపోయింది.[6][3]
సైక్లోపామైన్ యొక్క రెండు ఫంక్షనల్ అనలాగ్‌లు FDA ద్వారా ఆమోదించబడ్డాయి; 2012లో విస్మోడెగిబ్, మరియు 2015లో సోనిడెగిబ్. క్యాన్సర్ చికిత్స కోసం ఆమోదించబడిన మొదటి Shh మార్గ ఔషధం విస్మోడెగిబ్.[9]
విస్మోడెగిబ్ స్మూతన్డ్ గ్రాహకంతో హైడ్రోజన్ బంధాన్ని ఏర్పరచడానికి మరియు సైక్లోపామైన్ యొక్క ద్రావణీయత సమస్యలను అధిగమించడానికి (క్లోరిన్ అణువును చేర్చడం ద్వారా) రూపొందించబడింది. హైడ్రోజన్ బంధాలు రెండు సైట్లలో ఏర్పడతాయి: టైరోసిన్ అవశేషం వద్ద డోనర్‌గా మరియు ఆర్జినిన్ అవశేషం వద్ద యాక్సెప్టర్‌గా. హైడ్రోజన్ బంధాన్ని స్వీకరించే సమూహం మరింత ప్రభావవంతంగా ఉన్నప్పటికీ, రెండింటినీ కలిగి ఉండటం వల్ల బంధం బలంగా ఉంటుంది.[9] [3]
ఇవి కూడా చూడండి
- సరిడెగిబ్ (IPI-926 అని కూడా పిలుస్తారు), సైక్లోపామైన్ యొక్క semisynthetic అనలాగ్
- విస్మోడెగిబ్, కృత్రిమ Hh సిగ్నలింగ్ నిరోధకం
- సోనిడెగిబ్, కృత్రిమ Hh సిగ్నలింగ్ నిరోధకం
- స్టెరాయిడల్ ఆల్కలాయిడ్, సైక్లోపామైన్ చెందిన అణువుల కుటుంబం
మూలాలు
- ↑ Chen, James K.. (2016). "I only have eye for ewe: the discovery of cyclopamine and development of Hedgehog pathway-targeting drugs". Natural Product Reports. 33 (5) 595–601. doi:10.1039/C5NP00153F.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 The strange case of the cyclops sheep - Tien Nguyen. TED-Ed.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 (May 2010). "Cyclopamine and hedgehog signaling: chemistry, biology, medical perspectives". Angewandte Chemie. 49 (20) 3418–27. doi:10.1002/anie.200906967.
- ↑ 4.0 4.1 Keeler, Richard F.. (May 1969). Toxic and teratogenic alkaloids of western range plants. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 17 (3) 473–482. doi:10.1021/jf60163a012.
- ↑ (2011-01-20). The Role of HCL In Gastric Function And Health | Clinical Education.
- ↑ 6.0 6.1 6.2 6.3 (February 2016). "Targeting the Sonic Hedgehog Signaling Pathway: Review of Smoothened and GLI Inhibitors". Cancers. 8 (2) 22. doi:10.3390/cancers8020022.
- ↑ Hytham Nafady. (2015-09-13). Congenital brain malformations. Slideshare.
- ↑ (August 2000). "Effects of oncogenic mutations in Smoothened and Patched can be reversed by cyclopamine". Nature. 406 (6799) 1005–9. doi:10.1038/35023008.
- ↑ 9.0 9.1 Dr. Sutherlin, Dan. (2017). Discovering Vismodegib in the Fight Against Skin Cancer: The First Approved Inhibitor of the Hedgehog Pathway.. American Chemical Society.
మరింత సమాచారం
32em
- (February 2016). "Cyclopamine tartrate, an inhibitor of Hedgehog signaling, strongly interferes with mitochondrial function and suppresses aerobic respiration in lung cancer cells". BMC Cancer. 16 (1). doi:10.1186/s12885-016-2200-x.
- Cancer Drug Behind Cyclops Birth?, Wired News
- (October 2007). "Cyclopamine-mediated hedgehog pathway inhibition depletes stem-like cancer cells in glioblastoma". Stem Cells. 25 (10) 2524–33. doi:10.1634/stemcells.2007-0166.
- (August 31, 2007). Experimental Anti-cancer Drug Kills Brain Tumor Stem Cells. ScienceDaily.
- (2004). Induction of the differentiation and apoptosis of tumor cells in vivo with efficiency and selectivity. European Journal of Dermatology. 14 (2) 96–102.
- (2004). "Rapid clearance of psoriatic skin lesions induced by topical cyclopamine. A preliminary proof of concept study". Dermatology. 209 (2) 126–31. doi:10.1159/000079596.
- (February 2008). Synthesis and anticancer activity studies of cyclopamine derivatives. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 18 (4) 1359–63. doi:10.1016/j.bmcl.2008.01.017.
- (July 2011). "Tumor shrinkage by cyclopamine tartrate through inhibiting hedgehog signaling". Chinese Journal of Cancer. 30 (7) 472–81. doi:10.5732/cjc.011.10157.
మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Cyclopamine” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Cyclopamine ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.
