Aplysioviolin - Aplysioviolin

Aplysioviolin
Aplysioviolin Structure.jpg
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Vlastnosti
C34H40N4Ó6
Molární hmotnost600.716 g · mol−1
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu
Aplysia californica vylučující inkoust obsahující aplysioviolin.

Aplysioviolin je fialové barvy molekula vylučuje mořští zajíci z rody Aplysia a Dolabella odradit predátory.[1] Aplysioviolin je chemodeterent, sloužící k rozptýlení predátorů čichový a chuťový úrovně, stejně jako dočasným oslepením predátorů tmavou barvou molekuly. Aplysioviolin je důležitou součástí vylučovaného inkoust a je silně zapojen do mechanismu dravých úniků mořských zajíců. I když inkoustová směs jako celek může vytvářet nebezpečné látky peroxid vodíku a je relativně kyselá, nebylo prokázáno, že samotná aplysioviolinová složka produkuje člověka toxicita.[1]

Biosyntetický původ

Aplysioviolin je metabolický produkt Aplysia californica druh mořského zajíce a je hlavní složkou jeho inkoustové směsi. Zajíci nejprve konzumují červené řasy jako potrava a extrahujte z ní pigment získávající světlo fykoerythrin, který jej štěpením oddělte červeně zbarvený chromofor fykoerythrobilin od jeho kovalentně vázaný proteinová struktura. Zajíc pak methyluje jeden ze dvou fykoerythrobilinů hydroxylové skupiny za vzniku aplysioviolinu, který je koncentrován a poté uložen v inkoustové žláze.[2]

Chemický mechanismus pro biosyntézu aplysioviolinů. Enzym poskytuje methylovou skupinu, na kterou pravostranný hydroxyl selektivně útočí, čímž vytváří methylesterovou skupinu, která charakterizuje aplysioviolin.

Mechanismus účinku

Aplysioviolin, když je vystříknut nebo jinak vystaven predátorům, způsobuje vyhýbavé chování, které umožňuje zajíci uniknout z jídla. Zatímco byly zkoumány jeho účinky na predátorské chování, přesné enzymatické cíle aplysioviolinu nejsou dosud známy. Účinky aplysioviolinu na chování byly zvláště charakterizovány u modrých krabů, jejichž chování při krmení je relativně snadné pozorovat. Kromě toho se však ukázalo, že aplysioviolin odradí přístup ostnaté humry, mořský sumec a další druhy ryb a korýšů.[2] The mořská sasanka Anthopleura sola Bylo také prokázáno, že při zasažení aplysioviolinem stáhne své krmné výčnělky.[3] Je známo, že aplysioviolin je hlavní chemodeterentní sloučeninou v Aplysia ale není to jediný; Bylo prokázáno, že jak opalin, tak fykoerythrobilin mají chemodeterrantní účinky, i když jsou méně účinné než aplysioviolin. Koncentrace aplysioviolinu a fykoerythrobilinu v inkoustu závisí na druhu: jedna studie ukázala poměr 9: 1 (27 mg / ml a 3 mg / ml) aplysioviolinu k fykoerythrobilinu v A. californicaa poměr 3,4: 1 (2,4 mg / ml a 0,7 mg / ml) pro A. dactylomela. Aplysioviolin se často uvolňuje s escapinem v inkoustu, který katalyzuje přeměnu metabolitů inkoustu na peroxid vodíku, což je další odstrašující prostředek predátorů.[1]

Dějiny

Aplysioviolin se spolu s dalšími složkami inkoustu mořských zajíců používá jako barvivo již od starověku. Zejména byl zapojen aplysioviolin klasický věk barvení a v poslední době byl předmětem vyšetřování jako starověký tekhelet (תְּכֵלֶת) barvivo hebrejština a další Středomořské civilizace,[4] ačkoli to zůstane jedním z několika možných historických uchazečů. Aplysioviolin byl nejprve specificky izolován a charakterizován jako pH-závislý zoochrom měnící barvu podle Lederer & Huttrer v roce 1942.[5] První struktura byla navržena Rüdigerem v roce 1967[6] používat kyselina chromová mikrodeskační technika. Tato technika byla obdobně aplikována v následujících letech k charakterizaci struktur příbuzných sloučenin fykoerythrobilinu a fykocyanobilin.[7] Navrhovaná struktura z roku 1967 byla později upravena tak, aby se odstranila úhlová hydroxylová skupina v poloze 7 ', a konečnou strukturu uvedli Rüdiger & O'Carra v roce 1969.[8]

Schéma dvou Rüdigerových strukturních objasnění aplysioviolinu. Všimněte si rozdílu mezi funkčními skupinami -OH a -H na 7 'uhlíku.

Lidské aplikace

Hlavní aplikace aplysioviolinu byla historicky v barvení textil. Aplysioviolin, na rozdíl od jiných více široce používaných barviv, je považován za světlo citlivé arylmethanové barvivo, a je tak známý pro blednutí v průběhu času. Další pigmenty byly obdobně extrahovány z mořských živočichů, včetně Tyrská fialová (6,6-dibromoindigo), z Murex purpuream měkkýši a navíc se používají jako barviva.

Aplysioviolin zaznamenal v posledních letech obnovený zájem kvůli jeho aplikaci v medicíně a optická mikroskopie. Zvláště vzhledem k jeho chirality, aplysioviolin a další přírodní sloučeniny mohou sloužit jako užitečné nástroje pro stereoselektivní výrobu léčiv a cílenou optickou polarizaci. V posledním desetiletí se navíc předpokládá, že aplysioviolin má léčebné farmakodynamické účinky. I když u lidí nejsou dosud charakterizovány, předpokládá se, že bioaktivní účinky pozorované u ryb budou v nějaké formě rekapitulovány v savčích organismech.[9]

Reference

  1. ^ A b C Kamio, Michiya; Grimes, Tiphani; Hutchins, Melissa; Van Dam, Robyn; Derby, Charles (červenec 2010). „Fialový pigment aplysioviolin v inkoustu mořského zajíce odstraňuje dravé modré kraby svými chemickými smysly“. Chování zvířat. 80 (1): 89–100. doi:10.1016 / j.anbehav.2010.04.003. S2CID  53162083.
  2. ^ A b Derby, Charles; Aggio, Juan (1. listopadu 2011). „Neuroekologie chemické obrany“. Integrativní a srovnávací biologie. 51 (5): 771–780. doi:10.1093 / icb / icr063. PMID  21705367.
  3. ^ Kamio, Michiya; Derby, Charles D. (10. května 2017). „Hledání potravy: jak mořští bezobratlí používají chemické podněty ke sledování a výběru potravin“. Zprávy o přírodních produktech. 34 (5): 514–528. doi:10.1039 / c6np00121a. ISSN  1460-4752. PMID  28217773.
  4. ^ Kitrossky, Levi. „Známe Tekheleta?“ (PDF). Citováno 24. dubna 2018.
  5. ^ Needham, Arthur E. (1974). Význam zoochromů. Heidelberg: Springer-Verlag. p. 78. ISBN  978-3-642-80768-8.
  6. ^ Rüdiger, Wolfhart (únor 1967). „Na obranná barviva u druhů Aplysia. I. Aplysioviolin, nový žlučový pigment“. Hoppe-Seyler's Zeitschrift für Physiologische Chemie. 348 (2): 129–38. doi:10.1515 / bchm2.1967.348.1.129. PMID  6033876.
  7. ^ RÜDIGER, WOLFHART; CARRA, PÁDRAIG Ó; HEOCHA, COLM Ó (září 1967). "Struktura fykoerythrobilinu a fykocyanobilinu". Příroda. 215 (5109): 1477–1478. Bibcode:1967 Natur.215.1477R. doi:10.1038 / 2151477a0. ISSN  0028-0836. PMID  6052748. S2CID  4221727.
  8. ^ Rüdiger, Wolfhart; O'Carra, Pádraig (1969). „Studie struktur a vazeb apoproteinů fykobilinů“. European Journal of Biochemistry. 7 (4): 509–516. doi:10.1111 / j.1432-1033.1969.tb19637.x. PMID  5776242.
  9. ^ Nusnbaum, Matthew (18. dubna 2011). "Chemická obrana Aplysia Californica a senzorické zpracování dravými rybami". S2CID  83074451. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)