Ilimachinon, látka která destruuje Golgiho aparát
Publikováno: Pondělí, 15.04. 2013 - 08:35:22
Téma: prof Patočka

Ilimachinon, látka která destruuje Golgiho aparát

Jiří Patočka

      Ilimachinon (3-[(Dekahydro-1β,2β,4aβ-trimethyl-5-methylen-1-nafthyl)methyl]-2-hydroxy-5-methoxybenzochinon) je sekundární metabolit některých mořských hub (Takizawa et  al., 1993). Tento seskviterpenický chinon byl izolován např. z taiwanské mořské houby Polyfibrospongia australis Lendenfeld, spolu s několika podobnými terpeny (Shen a Hsieh, 1997). Ilimachinon je cytotoxický účinný a mechanimus jeho toxicity spočívá v tom, že destruuje  důležitou buněčnou organelu, tzv. Golgiho komplex (aparát), který slouží k transportu a úpravě  bílkovin (Veit et al., 1993). Tato organela je tvořena soustavou váčků a je součástí  endomembránového systému většiny eukaryot.

         Hlavní funkcí Golgiho aparátu je zpracovávání bílkovin se vztahem k plazmatické membráně, lysosomům nebo endosomům. Golgiho aparát funguje jako centrální doručovací systém proteinů pro buňku. Proteiny procházející Golgiho aparátem jsou modifikovány, tříděny a posléze dopravovány k jejich konečnému cíli. Golgiho aparát je přítomen ve většině eukaryotických buněk, ale zejména tam, kde je mnoho substancí jako jsou bílkoviny, které musí  být buňkou vylučovány. Například, plazmatické B buňky, buňky imunitního systému apod. (Jamora et al., 1997).
     Ilimachinon indukuje vesikulaci Golgiho aparátu (Wang et al., 1997), blokuje transport proteinů do plasmatické membrány (Cruciani a Mikalsen, 2005), významným způsobem se podílí na methylaci proteinů (Casaubon et al., 2001) a vykazuje protinádorovou aktivitu (Lu et al., 2007).
     Chemické látky, které zasahují do funkce Golgiho aparátu, vykazují většinou širokou škálu biologických účinků a patří mezi ně i řada přírodních toxinů (monensin, brefeldin A, bafilomycin, kyselina okadaová apod.) (Dinter a Berger, 1998). Ilimachinon, který je dostupný i synteticky (Poigny et al., 1998; Ling et al. 2002), je často používaným nástrojem při studiu funkcí Golgiho aparátu (Cruciani et al., 2003).

Literatura
Casaubon RL, Snapper ML. S-adenosylmethionine reverses ilimaquinone's vesiculation of the Golgi apparatus: a fluorescence study on the cellular interactions of ilimaquinone. Bioorg Med Chem Lett. 2001; 11(2): 133-136.
Cruciani V, Leithe E, Mikalsen SO. Ilimaquinone inhibits gap-junctional communication prior to Golgi fragmentation and block in protein transport. Exp Cell Res. 2003; 287(1): 130-142.
Cruciani V, Mikalsen SO. Ilimaquinone inhibits gap junctional communication in a connexin isotype-specific manner. Exp Cell Res. 2005; 304(1): 136-148.
Dinter A, Berger EG. Golgi-disturbing agents. Histochem Cell Biol. 1998; 109(5-6): 571-590.
Jamora C, Takizawa PA, Zaarour RF, Denesvre C, Faulkner DJ, Malhotra V. Regulation of Golgi structure through heterotrimeric G proteins.  Cell. 1997; 91(5): 617-626.
Ling T, Poupon E, Rueden EJ, Theodorakis EA. Synthesis of (-)-ilimaquinone via a radical decarboxylation and quinone addition  reaction. Org Lett. 2002; 4(5): 819-822.
Lu PH, Chueh SC, Kung FL, Pan SL, Shen YC, Guh JH. Ilimaquinone, a marine sponge metabolite, displays anticancer activity via GADD153-mediated pathway. Eur J Pharmacol. 2007; 556(1-3): 45-54.
Poigny S, Guyot M, Samadi M. Efficient total synthesis of (-)-ilimaquinone. J Org Chem. 1998; 63(17): 5890-5894.
Shen YC, Hsieh PW. New sesquiterpene hydroquinones from a Taiwanese marine sponge Polyfibrospongia australis. J Nat Prod. 1997; 60(2): 93-97.
Takizawa PA, Yucel JK, Veit B, Faulkner DJ, Deerinck T, Soto G, Ellisman M, Malhotra V. Complete vesiculation of Golgi membranes and inhibition of protein transport by a novel sea sponge metabolite, ilimaquinone. Cell. 1993; 73(6): 1079-1090.
Veit B, Yucel JK, Malhotra V. Microtubule independent vesiculation of Golgi membranes and the reassembly of vesicles into Golgi stacks. J Cell Biol. 1993; 122(6): 1197-1206.
Wang HJ, Benlimame N, Nabi I. The AMF-R tubule is a smooth ilimaquinone-sensitive subdomain of the endoplasmic  reticulum. J Cell Sci. 1997; 110( Pt 24): 3043-3053.