环杷明

环柴明 (11-deoxojervine) 是一种天然存在的化学物质,属于甾体生物碱家族。 它是一种从玉米百合 (Veratrum californicum) 中分离出来的致畸剂,会导致致命的出生缺陷。 它可以防止胚胎大脑分离成两个叶(一种极端形式的全脑畸形),这反过来会导致单眼(独眼)的发育。 这种化学物质就是以这种效应命名的,正如爱达荷州的羊农最初注意到的那样,他们在 1957 年羊群生下了单眼羊后联系了美国农业部。然后花了十多年的时间才确定玉米百合是罪魁祸首 . 后来的研究表明,不同的降雨模式导致绵羊吃草的方式不同,从而影响了怀孕绵羊摄入的玉米百合的数量。 这种毒药会在发育过程中中断声波刺猬信号通路,从而导致出生缺陷。

发现和命名

经过十年的反复试验,他们偶然发现了野生玉米百合,并建议牧场主远离玉米百合。 环柴明是从藜芦中分离出的三种甾体生物碱之一,也被称为加州玉米百合,但当时xxx未知,因其对绵羊胚胎的作用而得名。 四十年后,由 Phillip Beachy 教授领导的团队将音速刺猬基因与环巴胺联系起来。 通过实验,他们通过沉默音速刺猬基因重建了独眼巨人。 然后比奇教授将他们的单眼光学结果与四十年前注意到的单眼羊联系起来。

来源和结构

环巴胺的生物合成始于胆固醇类固醇骨架有一个经典的 6 元环,与另一个 6、6 相邻,然后是 5 或 6-6-6-5。 藜芦被确定含有五种生物碱,每种生物碱都有一个共同的胆固醇前体:(1) 碱生物碱,(2) verazine 生物碱,(3) vertramine 生物碱,(4) jervine 生物碱,和 (5) cevanine 生物碱 . 在生物合成中,环柴明有一个茄苷(1)前体,它本身是由胆固醇制成的。 这是通过从玉米百合 (Veratrum californium) 中分离生物碱并将其引入胚胎绵羊的初步研究确定的。 当时,jervine 是一种已知的生物碱,它与其他两种生物碱一起从玉米百合中分离出来:未知的环巴胺和藜芦胺; 每种都有不同的毒性。 后来的研究表明,在 Wolff-Kishner 还原过程中,jervine 降解为环巴胺,这有助于鉴定未知化合物

还证明用路易斯酸(pH<2)处理环巴胺导致藜芦胺的产生。 胃提供了这些条件,因此只有少量环巴胺在摄入后通过胃。 即使只有少量摄入的环巴胺通过胃,但之后仍不受影响。

藜芦胺具有剧毒,即使它不会影响发育,因为它会刺激中枢神经系统并可能导致癫痫发作——类似于血清。 藜芦胺的生产机制侧重于碳氧键的断裂,从而导致新双键的形成。 从那里开始,这个戒指几乎是芳的。 成为芳香族的驱动力然后推动消除反应,产生第三个双键并产生芳香性,如下图所示。

机制

环柴明通过阻碍声波刺猬 (Shh) 通路影响胚胎发育

在健康发育过程中,Shh 基因编码 Shh 蛋白。 这些蛋白质对称为 Patched 的表面膜蛋白具有高亲和力。 结合后,Shh 蛋白会抑制 Patched。 在 Patch 被抑制的情况下,另一种称为 Smoothened 的表面膜蛋白可能会发出影响发育的进一步级联信号。

环昌明对 Smoothened 具有很高的亲和力——结合后,会抑制信号。 尽管 Shh 可能会抑制 Patched,但 Smoothened 无法在环柴明存在的情况下发出信号,因此通路被中断。

环杷明

胚胎学

环柴明导致最先进的全脑畸形。 因为它阻断了 Shh 信号,胚胎大脑不再分裂成叶(变成无叶叶)。 因此,只有一个光学轨道发展,因此形成了单眼(单眼)。 此外,这种疾病是致命的,目前无法治愈。

可以想象健康大脑的一半没有分裂,而是长出并类似于无叶脑。 这发生在环巴胺中毒的情况下。 这种畸形总是致命的,值得注意的是,有一些不太致命的前脑畸形病例并不总是致命的。 然而,胚胎性环巴胺中毒引起的后果最严重。

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