Harringtonine-jauhe

Harringtoniinia toimitetaan yleensä valkoisena tai lähes{0}}valkoisena tai vaalean-keltaisena jauheena tai amorfisena kiinteänä aineena. Sen ulkonäkö voi vaihdella puhtauden, jäännösliuottimien, hapetustason ja kuivausprosessin mukaan.

Tärkeimmät fysikaalis-kemialliset ominaisuudet

• Se sisältää useita happi{0}}pitoisia funktionaalisia ryhmiä, mutta sillä on myös monimutkainen, suhteellisen hydrofobinen polysyklinen runko.
• Sen käytännön liukoisuus puhtaaseen veteen on yleensä rajoitettu.
• Se on yleensä helpompi valmistaa DMSO:ssa, metanolissa ja tietyissä vesipitoisissa orgaanisissa liuotinjärjestelmissä.
• Molekyyli sisältää useita stereogeenisia keskuksia, mikä tekee stereokemiallisesta eheydestä tärkeän osatekijän biologisessa aktiivisuudessa ja laadunvalvonnassa.
• Sen esterisidos voi olla herkkä hydrolyysille sopimattomissa olosuhteissa.
• Pitkäaikainen altistuminen valolle, lämmölle, äärimmäiselle pH:lle tai kosteudelle voi edistää hajoamista.
• Väkevät varastoliuokset voivat kiteytyä, saostua tai adsorboitua säiliöiden pinnoille alhaisessa lämpötilassa säilytyksen aikana.

Harringtoninin pääasiallinen biologinen vaikutus on ribosomi-välitteisen proteiinisynteesin estäminen eukaryoottisoluissa.

Mekanismi voidaan tiivistää seuraavasti

• Harringtoniini on vuorovaikutuksessa eukaryoottisen ribosomin toiminnallisen alueen kanssa.
• Se häiritsee aminoasyyli-tRNA:n mukautumista tai varhaista peptidi-sidoksen muodostumista.
• Äskettäin värvätyt ribosomit eivät pääse tehokkaasti sisään avoimeen lukukehykseen.
• Ribosomit, jotka on jo sijoitettu alavirtaan, jatkavat pidentymistä ja juoksevat vähitellen pois mRNA:sta.
• Uusien proteiinien globaali synteesi heikkenee myöhemmin.

Alavirran biologiset vaikutukset

Translaatioeston jälkeen proteiinit, joilla on lyhyt solunsisäinen puoliintumisaika,{0}} ovat usein ensimmäisten joukossa, jotka vähenevät. Näitä voivat olla:

• solukiertoa säätelevät proteiinit;
• anti-apoptoottiset proteiinit;
• Kasvua- ja eloonjäämistä-signaloivat proteiinit;
• Valitut onkogeeniset proteiinit;
• Lyhytikäiset proteiinit, joita tarvitaan tulehdukselliseen signalointiin tai viruksen replikaatioon.

Seurauksena voi olla solukierron pysähtyminen, mitokondriaalinen stressi, lisääntymisen estyminen ja apoptoosi.

Nämä vasteet ovat kuitenkin yleensä seurauksia globaalista tai selektiivisestä translaation estämisestä. Ne eivät välttämättä osoita, että Harringtonine sitoutuu suoraan kuhunkin vaikutuksen alaisen signalointiproteiiniin.

Yksi Harringtoninen vakiintuneimmista ja erottuvimmista sovelluksista on sen käyttö translaatio-aloituskartoitustyökaluna ribosomiprofiloinnissa, joka tunnetaan myös nimellä Ribo-seq.

Kokeellinen perusperiaate

Seuraava lyhyt altistuminen Harringtoninelle:

• Äskettäin alkavat ribosomit pysähtyvät lähelle translaation{0}}aloituspaikkoja;
• Ribosomit, jotka jo sijaitsevat koodaavilla alueilla, jatkavat pidentymistä ja valuvat pois mRNA:sta;
• Ribosomi{0}}suojatut fragmentit rikastuvat lähellä käännös-aloituspaikkoja;
• Näiden fragmenttien järjestyksen ja kartoituksen avulla voidaan päätellä käännös{0}}aloitussivustojen sijainnit.

Tutkimussovellukset

Harringtoninen{0}}avustettu Ribo-seq voi tukea tutkimuksia seuraavista aiheista:

• Maailmanlaajuinen käännösasetus;
• Stressin{0}}aiheuttamat muutokset käännöksen aloituksessa;
• syöpään liittyvä{0}}translationaalinen uudelleenohjelmointi;
• Virusriippuvuus isäntä{0}}solun translaatiosta;
• Vaihtoehtoinen proteiini-isoformin tuotanto;
• Aiemmin tunnistamattomien koodausalueiden toiminnallinen huomautus;
• Ylävirran avoimien lukukehysten kääntäminen;
• Lääkkeiden{0}}aiheuttamat muutokset translatomissa.

Kasvainten vastainen tutkimus

In vitro Harringtonine voi tukahduttaa proteiinisynteesiä nopeasti lisääntyvissä soluissa ja voi indusoida useita alavirran vasteita.

Koska pahanlaatuiset solut voivat olla voimakkaasti riippuvaisia ​​lyhytikäisten onkogeenisten ja eloonjäävien proteiinien jatkuvasta tuotannosta, translaation estäminen voi tuottaa merkittäviä antiproliferatiivisia vaikutuksia.

Siitä huolimatta Harringtonine ei ole luonnostaan ​​selektiivinen pahanlaatuisille soluille. Normaalit lisääntyvät solut voivat myös vaikuttaa, mikä voi rajoittaa terapeuttista ikkunaa.

Antiviraalinen tutkimus

Virukset ovat laajalti riippuvaisia ​​isäntäsolun{0}}ribosomeista virusproteiinien syntetisoimiseksi. Tukahduttamalla translaatiota Harringtonine voi vähentää virusproteiinin tuotantoa ja viruksen replikaatiota valituissa solu{2}}pohjaisissa malleissa.

Mahdollisia tutkimusmekanismeja ovat:

• Viruksen rakenteellisen-proteiinisynteesin vähentäminen;
• Viruksen entsyymituotannon tukahduttaminen;
• Häiriö viruksen polyproteiinin prosessoinnissa;
• Vähentynyt jälkeläisten viruspartikkelien kerääntyminen tai vapautuminen;
• Viruksen replikaatioon tarvittavien lyhytikäisten{0}}isäntäproteiinien häiriintyminen.

Sen antiviraalista aktiivisuutta on kuitenkin tulkittava varoen, koska sama mekanismi voi myös tukahduttaa välttämättömän isäntäsolun{0}}proteiinisynteesin.