Interested Article - Рицин

lorelei
  • 2020-03-27
  • 1

Семена клещевины — источник рицина

Рици́н — белковый яд растительного происхождения ( фитотоксин ).

Свойства

Рицин чрезвычайно ядовит, особенно в виде аэрозоля : для человека средняя смертельная доза ( ЛД 50 ) составляет 0,3 мг/кг перорально . Токсичность рицина составляет: 0,00015 мг/кг (белые мыши, внутривенно), 0,02 мг/кг (крысы, подкожно), 0,2 мг/кг (морские свинки, подкожно) . Смерть наступает в пределах до 3—5 суток после интоксикации ЛД от анафилактического шока , полиорганной недостаточности , дыхательной недостаточности . Антидот находится на стадии лабораторных испытаний. Симптоматическое лечение может только снизить вероятность наступления летального исхода.

Рицин представляет собой белый порошок без запаха, хорошо растворимый в воде . Молекулярная масса — около 67 кДа. Рицин ядовит при просачивании через микротрещины кожи, при попадании на кожу всегда вызывает сильнейшую аллергическую реакцию. Пути отравления — обычно введение в кровь , чуть хуже проникновение через лёгкие (этот способ для рицина не всегда действенен).

Биохимия

Механизм отравляющего действия рицина включает ингибирование синтеза белка рибосомами . Известны два основных типа таких ингибиторов: ингибиторы типа 1 представляют собой единичную полипептидную цепь, обладающую ферментативной активностью, а рицин и прочие ингибиторы типа 2 состоят из двух полипептидных цепей и являются гетеродимерными гликопротеинами . Из них только цепь A обладает ферментативной активностью, а цепь B, связанная с нею дисульфидными связями, проявляет активность, свойственную лектинам и опосредует проникновение токсина в цитозоль . Чтобы токсин мог инактивировать рибосому, дисульфидная связь между цепями А и В должна быть восстановлена .

Структура

Молекула рицина представляет собой гликозилированный глобулярный гетеро димер массой 60—65 кДа. Массы цепей А и В приблизительно равны: 32 и 34 кДа соотв.

  • Цепь A — N-гликозидаза , состоит из 267 аминокислотных остатков . Три структурных домена, состоящие из альфа-спиралей и бета-складок, образуют щель, в которой расположен активный центр .
  • Цепь B — лектин , состоит из 262 аминокислотных остатков, связывает остатки галактозы на поверхности клетки . Образует двудольную структуру, лишенную альфа-спиралей и бета-складок, каждая доля разделяется на три субдомена, один из которых содержит активный центр. Белки, подобные цепи A, содержат многие растения, например, ячмень , но в отсутствие цепи B они нетоксичны.

Проникновение в цитозоль

Способность рицина проникать в цитозоль зависит от водородных связей, образующихся между аминокислотными остатками цепи B и олигосахаридами на поверхности клетки, содержащими остатки галактозы или N-ацетилгалактозамина. Кроме того, остатки маннозы, входящие в состав рицина, могут связываться рецепторами маннозы на поверхности клетки . Показано, что на поверхности одной клетки может связаться до 10 6 —10 8 молекул рицина . После связывания происходит интернализация молекул как в клатриновые везикулы, так и в транспортные везикулы, не содержащие клатрин, такие как кавеолы и везикулы, образующиеся при макро пиноцитозе . Так рицин попадает в эндосомы и затем в аппарат Гольджи . Хотя на этом пути рицин проходит через лизосомы , он не подвергается деградации , и из аппарата Гольджи попадает в эндоплазматический ретикулум интактным.

Известно, что для проявления токсической функции рицин должен распасться на A- и B-цепи, но где это происходит, в эндоплазматическом ретикулуме или в цитозоле, пока неизвестно . Существующий в цитозоле механизм очистки от лишнего белка путём его убиквитинирования на рицин также не действует, поскольку для присоединения убиквитина в его структуре не хватает остатков лизина .

Инактивация рибосомы

Показано, что цепь A расщепляет гликозидную связь при остатке аденина в позиции 4324 рРНК 28S субъединицы ; этот остаток расположен в консервативной последовательности 5’-AGUACGAGAGGA-3’, называемой сарцин-рициновой петлёй, которая важна для связывания факторов элонгации , вследствие чего синтез белка на рибосоме полностью и необратимо блокируется. На этом действие цепи A не прекращается, каждая молекула этого фермента выводит из строя до 1500 рибосом в минуту.

Производство

Рицин получают из касторовых бобов , плодов растения Ricinus communis (русское название клещевина ) путём обработки жмыха, остающегося после получения касторового масла (также содержащего следы рицина).

Применение

Медицина

В отличие от касторового масла, очищенный рицин в медицине не применяется, хотя проводились разработки способов его использования для лечения рака, а также при вакцинации.

Химическое оружие

В Советском Союзе рицин и рициноподобные яды исследовали в токсикологической лаборатории под кураторством Григория Майрановского

Известно, что рицин в 6 раз более ядовит, чем цианистый калий . Поскольку небольшой дозы рицина размером с булавочную головку достаточно, чтобы убить взрослого человека, способы применения рицина в качестве оружия массового поражения изучались военными ведомствами разных стран, начиная с Первой мировой войны , однако из-за ряда недостатков это вещество так и не было принято на вооружение. Тем не менее, рицин нашёл применение у спецслужб . Одним из наиболее известных инцидентов с применением рицина стало убийство болгарского диссидента Георгия Маркова , который был отравлен в 1978 году при помощи укола зонтиком особой конструкции . По другим данным, оружием убийцы было замаскированное под зонтик пневматическое ружьё , заряженное микрокапсулой с рицином. Доза, введённая Маркову, составила не более 450 мкг (0,45 миллиграмма ) .

Александр Солженицын утверждал , что КГБ пытался его отравить рицином, однако подтверждения этой информации из других источников нет.

Простота получения токсина сделала его потенциально доступным для террористических групп. Так, в 2001 году пресса сообщала об обнаружении инструкций по изготовлению рицина на разгромленной базе « Аль-Каида » в Кабуле . В 2003 году некоторое количество рицина было найдено у террористов в Лондоне , следы рицина обнаружились в ячейке хранения на Лионском вокзале в Париже .

В 2013 году ряд лиц из штата Миссисипи был арестован за попытку послать президенту США Бараку Обаме и другим высокопоставленным лицам США письма с рицином . Так, в мае этого же года мэру города Нью-Йорка прислали письмо с угрозами, содержащее рицин, предположительно в ответ на деятельность общественной организации «Мэры против нелегального оружия» .

Позднее в Техасе предъявлены обвинения актрисе Шэннон Ричардсон , подозреваемой в рассылке писем со смертельным ядом американским политикам .

См. также

Примечания

  1. [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3911.html Статья о рицине в химической энциклопедии]
  2. [xumuk .ru/spravochnik/826.html]
  3. от 22 марта 2023 на Wayback Machine . cdc.gov.
  4. Wright H. T., Robertus J. D. The intersubunit disulfide bridge of ricin is essential for cytotoxicity (англ.) // (англ.) ( : journal. — Elsevier , 1987. — Vol. 256 . — P. 280—284 . — doi : .
  5. Olnes S., Pihl A. Different biological properties of the two constituent peptide chains of ricin, a toxic protein inhibiting protein synthesis (англ.) // Biochemistry : journal. — 1973. — Vol. 12 . — P. 3121—3126 . — doi : .
  6. Weston S. A., Tucker A. D., Thatcher D. R., et al. X-ray structure of recombinant ricin A-chain at 1.8 A resolution (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1994. — Vol. 244 . — P. 410—422 . — doi : .
  7. Wales R., Richardson P. T., Robers L. M., Woodland H. R., et al. Mutational analysis of the galactose binding ability of recombinant ricin b chain (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1991. — Vol. 266 . — P. 19172—19179 .
  8. Magnusson A. S., Kjeken R., Berg T. Characterization of two distinct pathways of endocytosis of ricin by rat liver endothelial cells (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1993. — Vol. 205 . — P. 118—125 . — doi : .
  9. Sphyris N., Lord J. M., Wales R., et al. Mutational analysis of the ricinus lectin b-chains: Galactose-binding ability of the gamma subdomain of ricinus communis agglutin b-chain (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1995. — Vol. 270 . — P. 20292—20297 . — doi : . — .
  10. Moya M., Dautry-Varsat A., Goud B., et al. Inhibition of coated pit formatin in Hep2 cells blocks the cytotoxicity of diphtheria toxin but not that of ricin toxin (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1985. — Vol. 101 . — P. 548—559 . — doi : . — .
  11. Nichols, B. J., Lippincott-Schwartz J. Endocytosis without clathrin coats (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2001. — Vol. 11 . — P. 406—412 . — doi : .
  12. Lord M. J., Jolliffe N. A., Marsden C. J., et al. (неопр.) // Toxicol. Rev.. — 2003. — Т. 22 , № 1 . — С. 53—64 . — doi : .
  13. Roberts L. M., Smith D. C. Ricin: the endoplasmic reticulum connection (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2004. — Vol. 44 . — P. 469—472 . — doi : .
  14. Deeks E. D., Cook J. P., Day P. J., et al. The low lysine content of ricin A chain reduces the risk of proteolytic degradation after translocation from the endoplasmic reticulum to the cytosol (англ.) // Biochemistry : journal. — 2002. — Vol. 41 . — P. 3405—3413 . — doi : .
  15. Endo Y., Tsurugi K. RNA N-glycosidase activity of ricin A-chain: mechanism of action of the toxic lectin ricin on eukaryotic ribosomes (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1987. — Vol. 262 . — P. 8128—8130 .
  16. Endo Y., Tsurugi K. The RNA N-glycosidase activity of ricin A chain (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1998. — Vol. 263 . — P. 8735—8739 .
  17. Sperti S., Montanaro L., Mattioli A., et al. Inhibition by ricin of protein synthesis in vitro: 60S ribosomal subunit as the target of the toxin (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1973. — Vol. 136 . — P. 813—815 .
  18. ↑ . BBC Russian . Дата обращения: 29 апреля 2013. 29 апреля 2013 года.
  19. Rózsa L., Nixdorff K. 2006. Biological Weapons in Non-Soviet Warsaw Pact Countries. p. 157—168. In: Wheelis M., Rózsa L., Dando M. (eds.) 2006. Deadly Cultures: Biological Weapons since 1945. Harvard University Press.
  20. . www.globalsecurity.org . Дата обращения: 18 декабря 2022. 18 декабря 2022 года.
  21. . 2008-06-19. из оригинала 12 января 2022 . Дата обращения: 18 декабря 2022 . {{ cite news }} : Указан более чем один параметр |archivedate= and |archive-date= ( справка ) ; Указан более чем один параметр |archiveurl= and |archive-url= ( справка )
  22. , Глава 11. «Смерть от зонтика», с. 225.
  23. Антон Быков. . Открытая Россия (17 декабря 2016). Дата обращения: 17 февраля 2020. 17 февраля 2020 года.
  24. от 6 января 2010 на Wayback Machine // Русская служба Би-би-си. 16 ноября 2001 г.
  25. от 10 мая 2011 на Wayback Machine // Русская служба Би-би-си. 7 января 2003 г.
  26. от 15 февраля 2015 на Wayback Machine // Русская служба Би-би-си. 21 марта 2003 г.
  27. . Дата обращения: 30 мая 2013. 30 мая 2013 года.
  28. . РИА Новости (16 июля 2014). Дата обращения: 26 апреля 2020. 22 января 2019 года.

Литература

  • Тор Хэнсон. Триумф семян: Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию = Thor Hanson. The Triumph of Seeds: How Grains, Nuts, Kernels, Pulses, and Pips / Пер. с англ. — М. : Альпина нон-фикшн , 2018. — 376 с. — ISBN 978-5-91671-809-6 .

Ссылки

Источник —

lorelei
  • 2020-03-27
  • 1
  • Tags:

Same as Рицин

The title for the last searches