Ricin

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 16. dubna 2022; kontroly vyžadují 2 úpravy .
Ricin

Prostorová struktura ricinu. Řetízek A je modrý, řetízek B je zlatý.
Notový zápis
CAS 9009-86-3
PNR 2AAI
UniProt P02879
Informace ve Wikidatech  ?

Ricin  je bílkovinný jed rostlinného původu ( fytotoxin ).

Vlastnosti

Ricin je extrémně jedovatý, obzvláště ve formě aerosolu : pro lidi, střední smrtelná dávka ( LD 50 ) je 0.3 mg/kg [1] orálně . Toxicita ricinu je: 0,00015 mg/kg (bílé myši, intravenózně), 0,02 mg/kg (krysa, subkutánně), 0,2 mg/kg (morčata, subkutánně) [2] .

Ricin je bílý prášek bez zápachu, vysoce rozpustný ve vodě . Molekulová hmotnost je přibližně 67 kDa. Ricin neproniká kůží. Způsoby otravy - obvykle zavedení do krve , průnik přes plíce je o něco horší (ne vždy je tato metoda u ricinu účinná).

Biochemie

Mechanismus otravy ricinem zahrnuje inhibici syntézy proteinů ribozomy . Jsou známy dva hlavní typy takových inhibitorů: inhibitory typu 1 jsou jediným polypeptidovým řetězcem s enzymatickou aktivitou a ricin a další inhibitory typu 2 se skládají ze dvou polypeptidových řetězců a jsou to heterodimerní glykoproteiny . Z nich pouze řetězec A má enzymatickou aktivitu a řetězec B, spojený s ním disulfidovými vazbami, vykazuje aktivitu charakteristickou pro lektiny a zprostředkovává penetraci toxinu do cytosolu . Aby toxin inaktivoval ribozom, musí být obnovena disulfidická vazba mezi řetězci A a B [3] .

Struktura

Molekula ricinu je glykosylovaný globulární heterodimer o hmotnosti 60–65 kDa. Hmotnosti řetězců A a B jsou přibližně stejné: 32 a 34 kDa, v daném pořadí.

Průnik do cytosolu

Schopnost ricinu pronikat do cytosolu závisí na vodíkových můstcích vytvořených mezi aminokyselinovými zbytky B řetězce a oligosacharidy na buněčném povrchu obsahujícími galaktózové nebo N-acetylgalaktosaminové zbytky. Navíc manózové zbytky, které jsou součástí ricinu, se mohou vázat na manózové receptory na buněčném povrchu [7] . Bylo prokázáno, že na povrch jedné buňky se může vázat až 10 6 -10 8 molekul ricinu [8] . Po navázání jsou molekuly internalizovány jak do klatrinových váčků, tak do neklatrinových transportních váčků, jako jsou caveolae a váčky vytvořené během makropinocytózy [9] [10] . Ricin se tak dostává do endozomů a poté do Golgiho aparátu . Přestože ricin tímto způsobem prochází lysozomy , není degradován [11] a z Golgiho aparátu se dostává do endoplazmatického retikula neporušený.

Je známo, že pro manifestaci toxické funkce se ricin musí rozložit na A- a B-řetězce, ale kde k tomu dochází, v endoplazmatickém retikulu nebo v cytosolu, není dosud známo [12] . Stávající mechanismus v cytosolu pro čištění přebytečného proteinu jeho ubikvitinací také neovlivňuje ricin, protože v jeho struktuře není dostatek lysinových zbytků k připojení ubikvitinu [13] .

Inaktivace ribozomů

Bylo ukázáno, že vlákno A štěpí glykosidickou vazbu na adeninovém zbytku v poloze 4324 podjednotky 28S rRNA [14] [15] ; tento zbytek se nachází v konzervované sekvenci 5'-AGUACGAGAGGA-3', nazývané sarcin-ricinová smyčka, která je důležitá pro vazbu elongačních faktorů [16] , v důsledku čehož je syntéza proteinů na ribozomu zcela a nevratně blokováno. Tím se činnost řetězce A nezastaví, každá molekula tohoto enzymu vyřadí z činnosti až 1500 ribozomů za minutu.

Výroba

Ricin se získává z ricinových bobů , plodů rostliny Ricinus communis (ruský název pro skočec obecný ) zpracováním koláče zbylého po výrobě ricinového oleje (který také obsahuje stopy ricinu).

Aplikace

Medicína

Na rozdíl od ricinového oleje se čištěný ricin nepoužívá v lékařství, i když byl vyvinut pro použití při léčbě rakoviny a očkování.

Chemické zbraně

Je známo, že ricin je 6krát jedovatější než kyanid draselný [17] . Vzhledem k tomu, že k zabití dospělého stačí malá dávka ricinu o velikosti špendlíkové hlavičky, způsoby použití ricinu jako zbraně hromadného ničení byly studovány vojenskými útvary různých zemí již od první světové války . kvůli nedostatkům nebyla tato látka nikdy přijata do provozu. Nicméně ricin našel využití v tajných službách . Jedním z nejznámějších incidentů s ricinem byla vražda bulharského disidenta Georgije Markova , který byl otráven v roce 1978 bodnutím speciálně navrženým deštníkem [18] . Podle jiných zdrojů byla vrahovou zbraní vzduchová pistole , která vystřelila mikrokapsli ricinu a byla maskovaná jako deštník. Dávka podaná Markovovi nebyla vyšší než 450 mikrogramů (0,45  miligramů ) [19] .

Alexandr Solženicyn tvrdil [20] , že se ho KGB pokusila otrávit ricinem, ale z jiných zdrojů neexistuje žádné potvrzení této informace.

Snadné získání toxinu jej učinilo potenciálně dostupným teroristickým skupinám. V roce 2001 tak tisk informoval o objevu návodu na výrobu ricinu na zničené základně al-Káidy v Kábulu [21] . V roce 2003 bylo určité množství ricinu nalezeno u teroristů v Londýně [22] , stopy ricinu byly nalezeny ve skladovací cele na Gare de Lyon v Paříži [23] .

V roce 2013 byla zatčena řada jednotlivců z Mississippi za pokus zasílat ricinové dopisy americkému prezidentovi Baracku Obamovi a dalším americkým hodnostářům [17] . V květnu téhož roku byl tedy starostovi New Yorku zaslán výhružný dopis obsahující ricin, pravděpodobně v reakci na aktivity veřejné organizace Mayors Against Illegal Weapons [24] .

Herečka Shannon Richardsonová byla později v Texasu obviněna z údajného zasílání dopisů obsahujících smrtící jed americkým politikům [25] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3911.html Článek o ricinu v chemické encyklopedii]
  2. ↑ [xumuk.ru/spravochnik/826.html]
  3. ↑ Wright H. T., Robertus J. D.  Mezipodjednotkový disulfidový můstek ricinu je nezbytný pro cytotoxicitu  // Archives of Biochemistry and Biophysics : deník. - Elsevier , 1987. - Sv. 256 . - str. 280-284 . - doi : 10.1016/0003-9861(87)90447-4 .
  4. ↑ Olnes S., Pihl A. Rozdílné biologické vlastnosti dvou základních peptidových řetězců ricinu, toxického proteinu inhibujícího syntézu proteinů  //  Biochemistry: journal. - 1973. - Sv. 12 . - str. 3121-3126 . - doi : 10.1021/bi00740a028 .
  5. ↑ Weston S. A., Tucker A. D., Thatcher D. R. a kol. Rentgenová struktura rekombinantního ricinového A-řetězce při rozlišení 1,8 A  //  J. Mol. Biol. : deník. - 1994. - Sv. 244 . - str. 410-422 . - doi : 10.1006/jmbi.1994.1739 .
  6. ↑ Wales R., Richardson P. T., Robers L. M., Woodland H. R. a kol. Mutační analýza schopnosti vázat galaktózu rekombinantního řetězce b ricinu  (anglicky)  // J. Biol. Chem.  : deník. - 1991. - Sv. 266 . - S. 19172-19179 .
  7. ↑ Magnusson A. S., Kjeken R., Berg T. Charakterizace dvou odlišných drah endocytózy ricinu endoteliálními buňkami jater potkana   // Exp . Cell Res. : deník. - 1993. - Sv. 205 . - S. 118-125 . - doi : 10.1006/excr.1993.1065 .
  8. ↑ Sphyris N., Lord J. M., Wales R., et al. Mutační analýza b-řetězců ricinus lektinu: Galaktóza-vazebná schopnost gama subdomény b-řetězce aglutinu ricinus communis  (anglicky)  // J. Biol. Chem.  : deník. - 1995. - Sv. 270 . - S. 20292-20297 . doi : 10.1074/ jbc.270.35.20292 . — PMID 7657599 .
  9. ↑ Moya M., Dautry-Varsat A., Goud B., et al. Inhibice potaženého pit formatinu v buňkách Hep2 blokuje cytotoxicitu difterického toxinu, ale ne cytotoxicitu ricinového toxinu  //  J. Cell. Biol. : deník. - 1985. - Sv. 101 . - S. 548-559 . - doi : 10.1083/jcb.101.2.548 . — PMID 2862151 .
  10. ↑ Nichols, B. J., Lippincott-Schwartz J. Endocytosis without clathrin coats  // Trends Cell Biol  . : deník. - 2001. - Sv. 11 . - str. 406-412 . - doi : 10.1016/S0962-8924(01)02107-9 .
  11. ↑ Lord M. J., Jolliffe N. A., Marsden C. J. a kol. Ricin Mechanisms of Cytotoxicity  (neopr.)  // Toxikol. Rev .. - 2003. - T. 22 , č. 1 . - S. 53-64 . - doi : 10.2165/00139709-200322010-00006 .
  12. ↑ Roberts L. M., Smith D. C. Ricin: spojení endoplazmatického retikula  //  Toxicon : deník. - 2004. - Sv. 44 . - str. 469-472 . - doi : 10.1016/j.toxicon.2004.07.002 .
  13. ↑ Deeks E. D., Cook J. P., Day P. J. a kol. Nízký obsah lysinu v řetězci A ricinu snižuje riziko proteolytické degradace po translokaci z endoplazmatického retikula do cytosolu  //  Biochemistry : journal. - 2002. - Sv. 41 . - str. 3405-3413 . doi : 10.1021 / bi011580v .
  14. ↑ Endo Y., Tsurugi K. RNA N-glykosidázová aktivita ricinového A-řetězce: mechanismus účinku toxického lektinu ricinu na eukaryotické ribozomy  //  J. Biol. Chem.  : deník. - 1987. - Sv. 262 . - S. 8128-8130 .
  15. ↑ Endo Y., Tsurugi K. RNA N-glykosidázová aktivita řetězce A ricinu  //  J. Biol. Chem.  : deník. - 1998. - Sv. 263 . - S. 8735-8739 .
  16. ↑ Sperti S., Montanaro L., Mattioli A., et al. Inhibice syntézy proteinů in vitro ricinem: 60S ribozomální podjednotka jako cíl toxinu   // Biochem . J. : deník. - 1973. - Sv. 136 . - S. 813-815 .
  17. ↑ 1 2 Ricinovy ​​dopisy: Instruktor karate zatčen FBI . Ruská BBC . Získáno 29. dubna 2013. Archivováno z originálu 29. dubna 2013.
  18. ↑ Rózsa L., Nixdorff K. 2006. Biologické zbraně v nesovětských zemích Varšavské smlouvy. p. 157-168. In: Wheelis M., Rózsa L., Dando M. (eds.) 2006. Smrtící kultury: Biologické zbraně od roku 1945. Harvard University Press.
  19. ↑ Hanson, 2018 , Kapitola 11. "Smrt deštníkem", s. 225.
  20. ↑ Anton Bykov. Jak orgány sovětské státní bezpečnosti používaly jedy v boji proti disidentům . Open Russia (17. prosince 2016). Získáno 17. února 2020. Archivováno z originálu dne 17. února 2020.
  21. ↑ Bin Ládin „vytváří jed ricin“ Archivováno 6. ledna 2010 na Wayback Machine // BBC Russian Service. 16. listopadu 2001
  22. ↑ Smrtelný jed nalezený v londýnském archivu z 10. května 2011 na Wayback Machine // BBC Russian Service. 7. ledna 2003
  23. ↑ Ricin nalezen na vlakovém nádraží v Paříži Archivní kopie z 15. února 2015 na Wayback Machine // BBC Russian Service. 21. března 2003
  24. ↑ Starosta New Yorku obdržel dopis s ricinem . Získáno 30. 5. 2013. Archivováno z originálu 30. 5. 2013.
  25. ↑ Herečka , která se pokusila otrávit Obamu odsouzena k 18 letům vězení . RIA Novosti (16. července 2014). Získáno 26. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 22. ledna 2019.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích
 Bílkoviny : albuminy
Bílek
Sérový albumin
jiný
 Válečníci
Obecná jedovatá akce
Škrcení akce
Působení kožních puchýřů
kopřivová akce
Nervová akce
Fosforylthiocholiny
Fluorfosfonáty
Amidokyanofosfát
Amidofluorfosfonáty
Amidofluorfosfáty
Dráždivé působení
( dráždivé látky )
Slzy
( lakrimátory )
Kýchání
( sternites )
Komplex
Psychochemické působení
( neschopné osoby )
Působení bolesti ( algogeny )1-methoxy-1,3,5-cykloheptatrien (CH)
Metabolické jedy
(cytotoxické látky)