1. 基本信息金元速配
英文名称:(D - Asp3) microcystin - LR,也有别称如 Microcystin - LR (Desmethylated)、MC - LR (Desmethylated) 、toxin II, cyanobacterium 。 中文名称:[D - 天冬氨酸 3]- 微囊藻毒素 - LR 氨基酸序列 :环 (βAla - D - γGlu - N - methyl - Dha - D - Ala - L - Leu - D - βAsp - L - Arg -) ,具体是由 β - 丙氨酸(βAla)、D - γ - 谷氨酸(D - γGlu)、N - 甲基脱氢丙氨酸(N - methyl - Dha)、D - 丙氨酸(D - Ala)、L - 亮氨酸(L - Leu)、D - β - 天冬氨酸(D - βAsp)和 L - 精氨酸(L - Arg)组成的环状七肽结构。 单字母序列: 环 (A - E - M - A - L - D - R -) (这里为简化表示,按照对应氨基酸单字母,其中 E 代表 D - γGlu,M 代表 N - methyl - Dha,D 代表 D - βAsp ) 三字母序列:环 (βAla - D - γGlu - N - methyl - Dha - D - Ala - L - Leu - D - βAsp - L - Arg -) 分子量:981.15 分子式:C₄₈H₇₂N₁₀O₁₂ 等电点:无明确常见报道数据 CAS 号:120011 - 66 - 3展开剩余83%供应商:上海楚肽生物科技有限公司
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2. 结构信息金元速配
[D - Asp3]-Microcystin - LR 属于环肽类化合物 ,具有环状七肽结构。其结构中的氨基酸残基通过肽键首尾相连形成一个封闭的环状结构 。其中,D - β - 天冬氨酸(D - βAsp)替代了普通微囊藻毒素 - LR 中常见的 D - 赤型 - β - 甲基天冬氨酸(D - me Asp) 。结构中还包含一个独特的 β - 氨基酸 3 - 氨基 - 9 - 甲氧基 - 2,6,8 - 三甲基 - 10 - 苯基 - 癸 - 4,6 - 二烯酸(ADDA),ADDA 部分具有共轭双键系统,这对其生物活性至关重要 。整个分子具有一定的刚性,由于其环状结构以及氨基酸残基的特定排列,使其能够以特定的空间构象与靶分子相互作用 。
3. 作用机理
[D - Asp3]-Microcystin - LR 是一种肝毒素,与微囊藻毒素家族其他成员类似,主要作用靶点是蛋白磷酸酶 。其作用机理在于,进入细胞后,[D - Asp3]-Microcystin - LR 能够与蛋白磷酸酶 1(PP1)和蛋白磷酸酶 2A(PP2A)的催化亚基紧密结合 。这种结合会抑制蛋白磷酸酶的活性,干扰细胞内正常的磷酸化和去磷酸化平衡 。细胞内众多信号通路依赖于蛋白质的磷酸化和去磷酸化修饰来传递信号和调节细胞功能 。[D - Asp3]-Microcystin - LR 对蛋白磷酸酶活性的抑制,会导致一系列蛋白质过度磷酸化,进而影响细胞骨架的稳定性、细胞周期调控、信号转导通路以及基因表达等多个方面 。例如,细胞骨架相关蛋白的过度磷酸化会破坏细胞骨架结构,影响细胞形态和功能;对细胞周期调控蛋白的影响可能导致细胞周期紊乱,诱导细胞凋亡或异常增殖 。此外,[D - Asp3]-Microcystin - LR 还可能通过干扰氧化还原平衡,诱导细胞内活性氧(ROS)生成增加,引发氧化应激损伤,进一步加剧细胞损伤和毒性效应 。
4. 研究进展金元速配
在环境监测方面,由于蓝藻水华频繁发生,[D - Asp3]-Microcystin - LR 作为微囊藻毒素家族中的一种,其在水体中的检测和监测研究不断推进 。研究人员致力于开发更灵敏、快速且便捷的检测方法,如利用荧光探针技术,已筛选出多种对 [D - Asp3]-Microcystin - LR 具有高灵敏和特异性的荧光探针,能够实现对水样中痕量该毒素的检测,甚至在亚细胞水平也实现了高灵敏检测,并且已推出商品化外源性 [D - Asp3]-Microcystin - LR 检测试剂盒 。但在富营养化水体中,由于 [D - Asp3]-Microcystin - LR 浓度通常较低(常低于 1 μg/L),且存在其他污染物干扰,其原位检测仍面临挑战 。在毒理学研究领域,对 [D - Asp3]-Microcystin - LR 的毒性机制研究不断深入 。除了对其抑制蛋白磷酸酶活性以及诱导氧化应激等经典毒性机制研究外,还发现其在生殖毒性、神经毒性等方面的潜在影响 。例如,有研究以大鼠为模型,发现 [D - Asp3]-Microcystin - LR 可能通过线粒体介导的 caspase 依赖通路诱导睾丸生殖细胞凋亡,在这一过程中,氧化应激发挥重要作用,同时表观遗传改变也参与调控凋亡相关基因的表达 。在生态影响研究方面,蓝藻水华产生的 [D - Asp3]-Microcystin - LR 等毒素对水生生态系统造成严重威胁 。不仅会对水生生物如鱼类、贝类等产生直接毒性,影响其生长、发育和繁殖,还会通过食物链传递,对整个生态系统的结构和功能产生潜在影响 。目前对于如何有效防控蓝藻水华以及降低 [D - Asp3]-Microcystin - LR 等毒素在环境中的危害,仍在探索有效的治理策略和技术 。
5. 溶解保存
溶解性:可溶于二甲基亚砜(DMSO)或无水甲醇 。在进行实验操作时,若需溶解 [D - Asp3]-Microcystin - LR,可先尝试用少量 DMSO 溶解,若不溶再换用无水甲醇 。对于一些体内实验,若考虑药物递送,可参考一些难溶性药物的制剂配方,如将其悬浮于 0.5% 羧甲基纤维素钠(CMC - Na)溶液等,以促进其在生物体内的分散和吸收 。 保存:该物质一般为白色至类白色粉末或瓶壁附着的油膜状 。粉末状态下,建议保存在 - 20°C ,可长期保存;若已溶解,在 - 20°C 下可保存 1 个月左右, - 80°C 下可保存 6 个月左右 。在使用前,若为冻存样品,需先离心,再打开瓶盖,以保证最大程度回收样品 。6. 相关多肽
Microcystin - LR:是最常见的微囊藻毒素异构体之一 。与 [D - Asp3]-Microcystin - LR 结构相似,区别在于 [D - Asp3]-Microcystin - LR 在第 3 位氨基酸是 D - β - 天冬氨酸(D - βAsp),而 Microcystin - LR 在该位置通常是 D - 赤型 - β - 甲基天冬氨酸(D - me Asp) 。二者在毒性和作用机制上具有相似性,但 [D - Asp3]-Microcystin - LR 由于结构差异,其与蛋白磷酸酶的结合亲和力以及在环境中的稳定性等方面可能与 Microcystin - LR 存在一定不同 。 Microcystin - RR:也是微囊藻毒素家族成员 。在结构上,其第 2 和第 4 位氨基酸均为精氨酸(R) 。与 [D - Asp3]-Microcystin - LR 相比,氨基酸组成和排列顺序存在差异,导致二者在生物活性、毒性以及与靶分子相互作用的特异性等方面有所不同 。但它们都来源于蓝藻,且都具有肝毒性,作用机制都与干扰蛋白磷酸酶活性相关 。7. 相关文献
[1] V. Gabyshev, et al. "Year - round presence of microcystins and toxin - producing microcystis in the water column and ice cover of a eutrophic lake located in the continuous permafrost zone (Yakutia, Russia)". Toxins 15, 467 (2023).
[2] D. Baliu - Rodriguez, et al. "Identification of novel microcystins using high - resolution MS and MSn with Python code". Environ. Sci. Technol. 56, 1652 (2022).
[3] T.W. Dreher金元速配, et al. "7 - epi - Cylindrospermopsin and microcystin producers among diverse anabaena / dolichospermum / aphanizomenon cyano HABs in Oregon, USA". Harmful Algae 116, 102241 (2022).
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