Věda za fluralanerovými a GABA receptory

Fluralanerse stal jednou z nejvíce studovaných sloučenin isoxazolinu v moderní parazitologii a veterinární farmakologii. Jeho pozoruhodná účinnost proti ektoparazitům - klíšťatům, blechám a dalším členovcům - pramení z přesného molekulárního mechanismu zahrnujícího inhibiční receptory neurotransmiterů v nervovém systému členovců. Pochopení toho, jak fluralaner interaguje s receptory GABA, otevírá okno, proč tato molekula funguje tak efektivně a proč je tak příslibem pro pokračující výzkum a komerční vývoj.

Fluralaner Tablet

1. Obecná specifikace (skladem)
(1) Řešení
(2) Tablet
(3) Vstřikování
(4) Sprej
(5) Kapky
2. Přizpůsobení:
Budeme jednat individuálně, OEM/ODM, žádná značka, pouze pro vědecké zkoumání.
Interní kód:BM-2-079
Fluralaner CAS 864731-61-3
Hlavní trh: USA, Austrálie, Brazílie, Japonsko, Německo, Indonésie, Velká Británie, Nový Zéland, Kanada atd.

Jak se Fluralaner váže na GABA receptory členovců?

Strukturální základ selektivní vazby

Fluralaner je isoxazolinová sloučenina, která je známá svou silnou schopností vázat se na ligandové -iontové kanály u bezobratlých. Molekula má aromatický skelet, který je trifluormethyl-substituován a velmi dobře zapadá do alosterického vazebného místa v transmembránové doméně korýšových GABA-gated chloridových kanálů. Tato kapsa je fyzicky oddělena od místa rozpoznávání GABA. Někdy se nazývá vazebné místo TBOB (t-butylbicyklofosforothionát) nebo místo nekompetitivního antagonisty. To znamená, že fluralaner nesoutěží s GABA o stejné místo.

Elektrofyziologické studie na GABA receptorech Drosophila melanogaster a Musca domestica potvrdily, že fluralaner může dosáhnout inhibičních koncentrací v nanomolárním -rozsahu (hodnoty IC₉₀ často uváděné pod 10 nM v přípravcích členovců), což se velmi liší od toho, jak málo se váže na receptory GABA-A u savců. Molekula je selektivní, protože sekvence podjednotek receptoru členovců a obratlovců jsou odlišné, zejména v transmembránových šroubovicích M2 a M3.

To poskytuje molekulární vysvětlení, proč je bezpečný pro ne-cílové druhy.

Selektivita receptorové podjednotky u členovců

Fluralaner nepůsobí stejným způsobem na všechny podtypy receptorů GABA. Vědci zjistili, že nejsilnější schopnost vazby mají receptory s podjednotkou RDL (Resistance to Dieldrin). Důvodem je to, že podjednotka RDL je hlavní inhibiční podjednotkou vyskytující se u většiny druhů hmyzu, od klíštěte černého- po blechu kočičí. Hydrofobní transmembránová kapsa podjednotky RDL dokonale zapadá do lipofilních postranních řetězců fluralaneru, udržuje komplex lék-receptor stabilní a blokuje kanál na delší dobu.

Fluralaner a transmembránové rozhraní GABA -Gated Channels

Architektura regionu Channel Pore

Chloridové kanály, které jsou aktivovány GABA, jsou součástí superrodiny receptorů Cys-smyčky. Každý pracovní receptor se skládá z pěti podjednotek seskupených symetricky kolem centrálního iont-vodivého póru. Každá podjednotka má ve své transmembránové doméně (M1–M4) čtyři šroubovice. Šroubovice M2 z každé podjednotky lemuje póry kanálu. Nekompetitivní antagonistické vazebné místo je v místě setkání dvou blízkých šroubovic M2 a M3, hluboko uvnitř transmembránového rozhraní směřujícího k lipidu. To je přesně kdefluralanerpřilne k buněčné membráně.

Tato interakce byla velmi podrobně zmapována pomocí výpočetních dokovacích studií a testů vytěsnění radioligandů.

S konzervovanými zbytky leucinu a threoninu ve šroubovici M2 vytváří isoxazolinový kruh fluralaneru zásadní hydrofobní vazby. Ve stejnou dobu se fluorovaná arylová skupina sloučeniny zaklíní do vodoodpudivého prostoru vytvořeného v místě, kde se M1 a M2 setkávají. Tyto dva kontaktní body tvoří stabilní, vysoce{6}}afinitní komplex, který zastavuje tok chloridových iontů kanálem.

Důsledky transmembránové blokády

Vodivost chloridu výrazně klesá, když je transmembránový pór fyzicky zablokován. U zdravých neuronů členovců je GABA-gated chlorid to hlavní, co brání neuronům v nekontrolovaném chování.

Dělá to tak, že membrána je více nabitá a hyperpolarizovaná. Transmembránový kontakt je místo, kde se fluralaner ukládá, což zcela eliminuje tuto brzdu. Výsledkem je řetězová reakce nekontrolované depolarizace neuronů, která způsobuje pohybové selhání, záchvaty a nakonec paralýzu u postižených členovců. Publikované záznamy náplasti-svorek z neuronů Rhipicephalus microplus ukázaly, že všechny kanály jsou blokovány na úrovních, které jsou podobné terapeutickým plazmatickým expozicím po užití léku ústy nebo místní aplikaci.

Proč je pro aktivitu fluralaneru důležitá aktivace GABA receptoru?

Role Channel Gating State

Na první pohled to nemusí dávat smysl, ale aktivace GABA receptorů zesiluje inhibiční účinek fluralaneru. Je to proto, že k nekompetitivnímu antagonistickému vazebnému místu v transmembránové doméně je snazší se dostat, když se kanál změní ze svého klidového (uzavřeného) tvaru na otevřený (znecitlivělý) tvar. Když je protein v klidu, hydrofobní zbytky částečně blokují vazebnou kapsu, takže je pro léky těžší dostat se dovnitř. Endogenní uvolňování GABA spouští kanálové hradlování, které mění tvar šroubovice M2. Díky tomu je kapsa širší a výrazně urychluje rychlost, kterou se fluralaner váže.

Tento efekt „otevřeného-blokování kanálu“ je dobře-známý v oblasti farmakologie receptorů Cys-smyčky. To znamená, že fluralaner funguje napojením na aktivitu GABA v nervovém systému členovců. Takže aktivní synapse se stávají nejlepšími místy pro hromadění drog.

Inhibice-závislého GABA receptoru od společnosti Fluralaner

Kinetické profilování interakce lék-receptor

Stav -závislá inhibice je, když se molekula váže na cílový protein silněji, když je v určitých konformačních stavech. U fluralaneru studie s použitím vajíček z Xenopus laevis, která produkují rekombinantní podjednotky RDL členovců, ukázaly, že stavy otevřeného a desenzibilizovaného receptoru mají mnohem vyšší asociační konstanty než klidový stav. Naproti tomu rychlost separace zůstává pomalá bez ohledu na to, v jakém tvaru je kanál. To znamená, že molekuly zůstávají v transmembránové kapse v průměru dlouhou dobu.

Tato dynamická vlastnost je užitečná v reálném životě. Protožefluralanerv podstatě uvízne v otevřeném nebo uvolněném kanálu,

opakované uvolňování GABA na neuromuskulárních spojeních členovců vytváří více léčiva na receptoru, takže blokáda je časem silnější. Tento proces může pomoci vysvětlit, proč účinky léku trvají tak dlouho v laboratorních-týdnech až měsících při kontrole ektoparazitů již po jedné dávce.

Důsledky pro mechanismy odporu

Porozumět odporu také pomáhá vědět, jak funguje vazba-závislá na stavu. Bodové mutace v podjednotce RDL, zejména substituce A301S/G ve šroubovici M2, byly nalezeny v mnoha populacích Drosophila, komárů a roztočů. Tyto mutace ztěžují vazbu fluralaneru tím, že narušují geometrickou komplementaritu transmembránové kapsy.

Členovci, kteří mají tyto změny a jsou rezistentní vůči lékům, mají mnohem vyšší hodnoty IC₉₀. Je to proto, že komplexy lék-receptor jsou méně stabilní. Pro dlouhodobou-léčbu léků třídy isoxazolin-je stále důležité sledovat geny RDL v cílových populacích škůdců.

Od vazby GABA receptoru k dysfunkci chloridového kanálu

Narušení inhibiční neurotransmise

Selhání chloridového kanálu je nejbližší fyziologická událost, která spojuje molekulární vazbu se škodlivými účinky na živé organismy. Ve zdravých situacích udržuje chlorid vstupující přes GABA-gated kanály negativní membránový potenciál v neuronech korýšů a motorických nervových zakončeních. Iontová rovnováha se posune směrem k trvalé depolarizaci membrány, když blokáda vyvolaná fluralanerem- zastaví tento příliv. Když jsou neurony poškozeny, přecházejí do stavu zvaného tonic firing, což je stav, kdy neustále vysílají akční potenciály, aniž by byly kontrolovány. To spotřebovává všechny synaptické zdroje a výkon motoru je nestabilní.

Elektromyografické záznamy svalů nohou klíšťat vystavených množství isoxazolinu podobným těm, které se nacházejí v těle, zachytily tuto změnu v reálném čase, což ukazuje, že svaly přešly od rytmických motorických výbuchů k trvalým tetanickým kontrakcím během několika minut po expozici léku.

Chloridová vodivost a letalita členovců

Existuje jasná souvislost mezi ztrátou vodivosti chloridů a smrtí členovců. Výzkumníci, kteří měřili tok chloridu nervy a svaly členovců, zjistili, že snížení GABA-hradlové vodivosti chloridu o více než 70 % trvale způsobuje selhání pohybu, které nelze napravit.

Standardní dávkování fluralaneru vede k koncentracím, které blokují vodivost chloridů vysoko nad touto úrovní u citlivých druhů členovců. To je zvláště důležité pro vývoj léčivých meziproduktů, protože tento proces funguje stejným způsobem u různých typů členovců, jako jsou tvrdá klíšťata, měkká klíšťata, blechy a vši, i když tyto skupiny mají velmi odlišné genomy. Protože transmembránová oblast podjednotky RDL zůstává stejná, může být fluralaner použit jako lešení pro mnoho různých druhů studia a růstu parazitů.

Závěr

navícFluralanermá silné antiparazitické účinky, které pocházejí z blokování chloridových kanálů korýšů GABA{0}} na více molekulárních úrovních. Způsobuje řetězovou reakci neuronální hyperexcitace, která zabíjí členovce, kteří jsou zranitelní při nanomolárních koncentracích, vazbou na transmembránové rozhraní receptorů obsahujících RDL-, využívající na stavu-závislé dostupnosti a trvale blokuje vodivost chloridů. Je bezpečný, protože se váže pouze na určité typy receptorů členovců a ne na receptory savců. Vzhledem k tomu, že výzkum chemie isoxazolinu postupuje kupředu, bude fluralaner nadále používán v podnikání a jako model pro navrhování nových antiparazitických molekul.

FAQ

Staňte se partnerem Bloomtechz pro prémiovou dodávku Fluralaner

Ve společnosti Bloomtechz máme více než 12 let zkušeností s organickou syntézou a výrobní závod o rozloze 100 000-čtverečních-metrů, který má certifikaci GMP a splňuje standardy amerického FDA, EU, Japonska a Číny. Jako spolehlivýfluralanernabízíme meziprodukty farmaceutické-třídy, u kterých byla třikrát přísně kontrolována kvalita: v závodě naším vlastním týmem kontroly kvality a kontroly kvality a orgánem třetí strany-. Naše ERP-řízená logistika zajišťuje, že čekací doby jsou správné, ceny jsou jasné a celní papírování probíhá hladce. Bloomtechz nabízí spolehlivou dodávku za spravedlivou cenu, která je podpořena skutečnou odpovědností, ať už potřebujete malé částky pro laboratoř nebo velké částky pro podnikání.

Obraťte se přímo na náš tým naSales@bloomtechz.comprodiskutovat vaše požadavky na zdroje.

Reference

1. Ozoe, Y., Asahi, M., Ozoe, F., Nakahira, K., & Mita, T. (2010). Antiparazitární isoxazolin A1443 je účinný blokátor hmyzích ligandových-gated chloridových kanálů. Biochemical and Biophysical Research Communications, 391 (1), 744–749.

2. Gassel, M., Wolf, C., Noack, S., Williams, H., & Ilg, T. (2014). Nový isoxazolinový ektoparazitický přípravek fluralaner: selektivní inhibice členovců -kyseliny aminomáselné- a glutamátových{10}} chloridových kanálů a insekticidní/akaricidní aktivita. Biochemie hmyzu a molekulární biologie, 45, 111–124.

3. Nakao, T., Banba, S., Nomura, M., & Hirase, K. (2013). Meta-diamidové insekticidy působící na odlišných místech RDL GABA receptoru než konvenční nekompetitivní antagonisté. Biochemie hmyzu a molekulární biologie, 43(4), 366–375.

4. Ihara, M., Buckingham, SD, Matsuda, K., & Sattelle, DB (2017). Inhibitory GABA-gated chloridových kanálů: způsob účinku a rezistence. Biochemie a fyziologie pesticidů, 137, 37–47.

5. Rufener, L., Danelli, V., Bertrand, D., & Sager, H. (2017). Nový isoxazolinový ektoparazitický lotilaner (Credelio™): ne-kompetitivní antagonista specifický pro chloridové kanály -aminomáselné kyseliny- bezobratlých (GABACls). Paraziti a vektory, 10(1), 1–12.

6. Casida, JE a Durkin, KA (2015). Nové cíle pesticidů na receptor GABA. Biochemie a fyziologie pesticidů, 121, 22–30.