Toxicology - Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc - Australin a castanospermin, přírodní antivirotika

Australin a castanospermin, přírodní antivirotika

Jiří Patočka

Castanospermin a australin jsou alkaloidy, které byly izolovány ze semen australského kaštanu (Castanospermum australe). Tento až 20 m vysoký strom z čeledi bobovitých (Fabaceae), původem z východního pobřeží Austrálie, pěstuje se dnes po celém světě jako pokojová rostlina. Jeho semena jsou jedovatá a na jejich toxicitě se podílí i přítomný indolizidinový alkloid castanospermin a pyrrolizidinový alkaloid australin (Hohenschutz et al., 1981; Molyneux et al., 1988).

Castanospermin je polyhydroxylovaný indolizidinový alkaloid (Hohenschutz et al., 1981) s řadou biologických aktivit, které vyplývají z jeho schopnosti inhibovat zejména glykosidázy (Saul et al., 1983). Významná je zejména inhibice lidské glukosidázy I endoplasmatického retikula, enzymu který hraje významnou úlohu v regulaci řady buněčných funkcí (Aguilar-Moncayo et al., 2009). Farmakologický a biochemický účinek castanosperminu je velmi komplexní (Grochowicz et al., 1996). Castanospermin je účinný proti řadě lidských virových patogenů, včetně hepatitidy, parainfluenzy, viru dengue (Whitby et al., 2005), HSV-2, HIV-1 a také gram-pozitivních bakterií, které jsou původci pseudomembranózní kolitidy a nejčastější příčinou infekčních průjmů v nemocnicích (Walker et al., 1987; Hart et al., 2003).
Australin, podobně jako castanospermin, je především inhibitorem glukosidáz a biochemických procesů spojených s biosyntézou glykoproteinů (Tropea et al., 1989). Má rovněž antivirovou aktivitu a nabízí řadu možností využití v medicíně (Asano, 2000). 7-Deoxy-6-epi-castanospermin, který je také přítomen v semenech australského kaštanu, je silným inhibitorem DPP-IV (dipeptyl-peptidáza 2) (Bharti et al., 2012). DPP-IV je široce rozšířená transmembránová serinová proteáza, která hraje důležitou roli v biologii nádorů, a je užitečným indikátorem různých typů rakoviny.

Literatura
Aguilar-Moncayo M, Gloster TM, Turkenburg JP, García-Moreno MI, Ortiz Mellet C, Davies GJ, García Fernández JM. Glycosidase inhibition by ring-modified castanospermine analogues: tackling enzyme selectivity by inhibitor tailoring. Org Biomol Chem. 2009; 7(13): 2738-2747.
Asano N. Alkaloidal sugar mimetics: Biological activities and therapeutic applications. J Enz Inhib Med Chem 2000; 15(3): 215-234.
Bharti SK, Krishnan S, Kumar A, Rajak KK, Murari K, Bharti BK, Gupta AK. Antihyperglycemic activity with DPP-IV inhibition of alkaloids from seed extract of Castanospermum australe: Investigation by experimental validation and molecular docking. Phytomedicine. 2012 Oct 10. doi: 10.1016/j.phymed.2012.09.009. [Epub ahead of print]
Grochowicz PM, Hibberd AD, Smart YC, Bowen KM, Clark DA, Cowden WB, Willenborg
DO. Castanospermine, an oligosaccharide processing inhibitor, reduces membráně expression of adhesion molecules and prolongs heart allograft survival in rats. Transpl Immunol. 1996; 4(4): 275-285.
Hart ML, Saifuddin M, Spear GT. Glycosylation inhibitors and neuraminidase enhance human immunodeficiency virus type 1 binding and neutralization by mannose-binding lectin. J Gen Virol. 2003; 84(2): 353-360.
Hohenschutz LD, Bell EA, Jawess PJ, Leworthy DP, Pryce RJ, Arnold E, Clardy J. Castanospermine, A 1,6,7,8-tetrahydroxyoctahydroindolizine alkaloid, from seeds of Castanospermum australe. Phytochemistry 1981; 20(4): 811–814.
Molyneux RJ, Benson M, Wong RY, Tropea JE, Elbein AD. Australine, a novel pyrrolizidine alkaloid glucosidase inhibitor from Castanospermum australe. J Nat Prod. 1988; 51(6), 1198–1206.
Saul R, Chambers JP. Molyneux RJ, Elbein AD. Castanospermine, a tetrahydroxylated alkaloid that inhibits β-glucosidase and β-glucocerebrosidase. Arch Biochem Biophys 1983; 221(2): 593–597.
Tropea JE, Molyneux RJ, Kaushal GP, Pan YT, Mitchell M, Elbein AD. Australine, a pyrrolizidine alkaloid that inhibits amyloglucosidase and glycoprotein processing. Biochemistry. 1989; 28(5): 2027-2034.
Walker BD, Kowalski M, Goh WC, Kozarsky K, Krieger M, Rosen C, Rohrschneider L, Haseltine WA, Sodroski J. Inhibition of human immunodeficiency virus syncytium formation and virus replication by castanospermine. PNAS 1987; 84(22): 8120-8124.
Whitby K, Pierson TC, Geiss B, Lane K, Engle M, Zhou Y, Doms RW, Diamond MS. Castanospermine, a potent inhibitor of dengue virus infection in vitro and in vivo. J Virol. 2005; 79(14): 8698-8706.


	Přihlásit se nebo Registrovat	Domů · Prof. Patočka · Student ART · Student RA · Student KRT · Doktorand · Fórum