Fluralanera devenit unul dintre cei mai studiați compuși ai izoxazolinei în parazitologia modernă și farmacologia veterinară. Potența sa remarcabilă împotriva ectoparaziților - căpușelor, puricilor și altor artropode - provine dintr-un mecanism molecular precis care implică receptorii neurotransmițători inhibitori din sistemul nervos al artropodelor. Înțelegerea modului în care fluralaner interacționează cu receptorii GABA deschide o fereastră către de ce această moleculă funcționează atât de eficient și de ce este atât de promițătoare pentru cercetarea continuă și dezvoltarea comercială.
Tableta Fluralaner
1. Specificații generale (în stoc)
(1) Soluție
(2) Tabletă
(3) Injecție
(4) Pulverizare
(5) Picături
2. Personalizare:
Vom negocia individual, OEM/ODM, Fără marcă, numai pentru cercetarea de știință.
Cod intern: BM-2-079
Fluralaner CAS 864731-61-3
Piața principală: SUA, Australia, Brazilia, Japonia, Germania, Indonezia, Marea Britanie, Noua Zeelandă, Canada etc.
Cum se leagă Fluralaner de receptorii GABA ai artropodelor?
Baza structurală a legării selective
Fluralaner este un compus de izoxazolină, care este cunoscut pentru capacitatea sa puternică de a se lega de canalele ionice dependente de ligand-la nevertebrate. Molecula are o schelă aromatică care este trifluormetil-substituită și se potrivește foarte bine într-un punct de legare alosterică din domeniul transmembranar al canalelor de clorură cu control GABA-de crustacee. Acest buzunar este separat fizic de site-ul de recunoaștere GABA. Se numește uneori situl de legare TBOB (t-butilbiciclofosforotionat) sau situsul antagonist necompetitiv. Aceasta înseamnă că fluralaner nu concurează cu GABA pentru același loc.
Studiile de electrofiziologie asupra receptorilor GABA pentru Drosophila melanogaster și Musca domestica au confirmat că fluralanerul poate atinge concentrații inhibitoare în intervalul nanomolar-(valori IC₉₀ raportate adesea sub 10 nM în preparatele cu artropode), ceea ce este foarte diferit de cât de puțin se leagă de receptorii GABA-A la mamifere. Molecula este selectivă deoarece secvențele subunităților receptorilor de artropode și vertebrate sunt diferite, în special în elicele transmembranare M2 și M3.
Aceasta oferă o explicație moleculară a motivului pentru care este sigur pentru speciile ne-țintă.
Selectivitatea subunității receptorilor la artropode
Fluralaner nu funcționează în același mod pe toate subtipurile de receptori GABA. Oamenii de știință au descoperit că receptorii cu subunitatea RDL (Rezistența la Dieldrin) au cea mai puternică capacitate de a se lega. Acest lucru se datorează faptului că subunitatea RDL este principala subunitate inhibitoare întâlnită la majoritatea speciilor de insecte, de la căpușa-neagră până la puricele de pisică. Buzunarul transmembranar hidrofob al subunității RDL se potrivește perfect cu lanțurile laterale lipofile ale fluralaner, menținând stabil complexul medicament-receptor și blocând canalul pentru mai mult timp.
Fluralaner și interfața transmembranară a canalelor GABA-Gated
Arhitectura regiunii Channel Pore
Canalele de clorură care sunt activate de GABA fac parte din superfamilia receptorilor de buclă Cys-. Fiecare receptor de lucru este format din cinci subunități grupate simetric în jurul unui por-conductor central de ioni. Fiecare subunitate are patru elice în domeniul său transmembranar (M1–M4). Helixul M2 din fiecare subunitate căptușește porul canalului. Locul de legare a antagonistului necompetitiv se află la punctul de întâlnire a două elice M2 și M3 din apropiere, adânc în interiorul interfeței transmembranare orientate către lipide-. Exact aicifluralanerse lipește de membrana celulară.
Această interacțiune a fost cartografiată în detaliu folosind studii de andocare computaționale și teste de deplasare a radioligandului.
Cu reziduuri de leucină și treonină conservate în helixul M2, inelul de izoxazolină al fluralanerului face legături hidrofobe cruciale. În același timp, gruparea arii fluorurata a compusului se întinde într-un spațiu-repelant la apă format în punctul în care M1 și M2 se întâlnesc. Cele două puncte de contact formează un complex-de afinitate stabil, care oprește fluxul ionilor de clorură prin canal.
Consecințele blocării transmembranare
Conductanța clorurii scade foarte mult atunci când porul transmembranar este blocat fizic. În neuronii artropozi sănătoși, afluxul de clorură declanșat de GABA-este principalul lucru care împiedică neuronii să acționeze scăpat de sub control.
Face acest lucru făcând membrana mai încărcată și hiperpolarizată. Contactul transmembranar este locul unde se depune fluralaner, ceea ce elimină complet această frână. Rezultatul este o reacție în lanț de depolarizare neuronală necontrolată care provoacă eșec de mișcare, convulsii și, în final, paralizie la artropodele care sunt afectate. Înregistrările publicate de plasture-clamp de la neuronii Rhipicephalus microplus au arătat că toate canalele sunt blocate la niveluri similare cu expunerile terapeutice cu plasmă după administrarea medicamentului pe cale orală sau aplicarea locală.
De ce contează activarea receptorului GABA pentru activitatea Fluralaner?
Rolul statului Channel Gate
La prima vedere, s-ar putea să nu aibă sens, dar activarea receptorilor GABA face ca efectul inhibitor al fluralanerului să fie mai puternic. Acest lucru se datorează faptului că locul de legare a antagonistului necompetitiv din domeniul transmembranar este mai ușor de ajuns atunci când canalul se schimbă de la forma sa de repaus (închis) la forma sa deschisă (desensibilizată). Când proteina este în repaus, reziduurile hidrofobe blochează parțial buzunarul de legare, făcând mai dificilă intrarea medicamentelor. Eliberarea endogenă de GABA declanșează deschiderea canalului, care schimbă forma helixului M2. Acest lucru face buzunarul mai larg și accelerează foarte mult rata la care se leagă fluralanerul.
Acest efect de „blocare-canal deschis” este bine-cunoscut în domeniul farmacologiei receptorului cu bucle-cys. Înseamnă că fluralaner funcționează prin conectarea la activitatea GABA din sistemul nervos al artropodelor. Așadar, sinapsele active devin cele mai bune locuri pentru a se acumula medicamente.
Starea-inhibarea dependentă a receptorului GABA de către Fluralaner
Profilarea cinetică a interacțiunii medicament-receptor
Inhibarea-dependentă de stare are loc atunci când o moleculă se leagă de o proteină țintă mai puternic atunci când aceasta se află în anumite stări conformaționale. Pentru fluralaner, studiile care utilizează ouă de la Xenopus laevis care produc subunități RDL de artropode recombinante au arătat că stările de receptor deschise și desensibilizate au constante de asociere mult mai mari decât starea de repaus. În schimb, rata de separare rămâne lentă indiferent de forma în care se află canalul. Aceasta înseamnă că moleculele rămân în buzunarul transmembranar pentru o perioadă lungă de timp, în medie.
Această trăsătură dinamică este utilă în viața reală. Deoarecefluralanerpractic rămâne blocat în canalul deschis sau relaxat,
eliberarea repetată de GABA la joncțiunile neuromusculare ale artropodelor acumulează mai mult medicament la receptor, făcând blocajul mai puternic în timp. Acest proces poate ajuta la explicarea de ce efectele medicamentului durează atât de mult în laborator-săptămâni până la luni de control al ectoparaziților după o singură doză.
Implicații pentru mecanismele de rezistență
Înțelegerea rezistenței este ajutată și de cunoașterea modului în care funcționează legarea-dependentă de stare. Mutații punctuale în subunitatea RDL, în special substituția A301S/G în helixul M2, au fost găsite în multe populații de Drosophila, țânțari și acarieni. Aceste mutații îngreunează legarea fluralanerului prin dezordinea complementarității geometrice a buzunarului transmembranar.
Artropodele care au aceste modificări și sunt rezistente la medicamente au valori IC₉₀ mult mai mari. Acest lucru se datorează faptului că complexele medicament-receptor sunt mai puțin stabile. Pentru gestionarea-pe termen lung a medicamentelor din clasa-isoxazolinei, este încă important să urmăriți genele RDL în populațiile țintă de dăunători.
De la legarea receptorilor GABA la disfuncția canalului de clorură
Perturbarea neurotransmisiei inhibitorii
Eșecul canalului de clor este cel mai apropiat eveniment fiziologic care leagă legarea moleculară de efectele dăunătoare asupra viețuitoarelor. În situații sănătoase, clorura care intră prin canalele GABA-închisate menține negativ potențialul membranei în neuronii crustacee și terminațiile nervoase motorii. Echilibrul ionic este deplasat către depolarizarea susținută a membranei atunci când blocarea indusă de fluralaner-oprește acest aflux. Când neuronii sunt deteriorați, ei intră într-o stare numită ardere tonic, care este atunci când trimit potențiale de acțiune tot timpul fără a fi controlați. Acest lucru consumă toate resursele sinaptice și face ieșirea motorului instabilă.
Înregistrările electromiografice ale mușchilor picioarelor de căpușă expuși la cantități similare cu cele găsite în organism au surprins această schimbare în timp real, arătând că mușchii au trecut de la explozii motorii ritmice la contracții tetanice susținute în câteva minute de la expunerea la drog.
Conductanța clorurii și letalitatea artropodelor
Există o legătură clară între pierderea conductanței clorurii și moartea artropodelor. Cercetătorii care au măsurat fluxul de clorură prin nervii și mușchii artropodelor au descoperit că tăierea conductanței clorurii limitate de GABA-cu mai mult de 70% provoacă în mod constant eșec de mișcare care nu poate fi reparat.
Dozarea standard de fluralaner are ca rezultat concentrații care blochează conductanța clorurii cu mult peste acest nivel la speciile de artropode care sunt sensibile. Acest lucru este deosebit de important pentru dezvoltarea intermediarilor medicinali, deoarece acest proces funcționează în același mod la diferite tipuri de artropode, cum ar fi căpușele tari, căpușele moi, puricii și păduchii, chiar dacă aceste grupuri au genomi foarte diferiți. Deoarece regiunea transmembranară a subunității RDL rămâne aceeași, fluralaner poate fi folosit ca schelă pentru o mulțime de diferite tipuri de studiu și creștere a paraziților.
Concluzie
În plus,Fluralanerare efecte antiparazitare puternice care provin din blocarea canalelor de clorură cu GABA-crustacee la mai multe niveluri moleculare. Determină o reacție în lanț de hiperexcitație neuronală care ucide artropodele care sunt vulnerabile la concentrații nanomolare prin legarea la interfața transmembranară a receptorilor care conțin RDL-, profitând de accesibilitatea dependentă de stare- și blocând în mod persistent conductanța clorurii. Este sigur deoarece se leagă doar de anumite tipuri de receptori de artropozi și nu de receptorii de mamifere. Pe măsură ce cercetările în chimia izoxazolinei avansează, fluralanerul va continua să fie utilizat în afaceri și ca model pentru proiectarea de noi molecule antiparazitare.
FAQ
Î1: Ce face fluralanerul selectiv pentru receptorii GABA de artropozi față de receptorii de mamifere?
+
-
Selectivitatea provine din diferențele în structura domeniului transmembranar al canalelor de clorură în funcție de GABA-. Receptorii de artropode care au subunitatea RDL au un buzunar de legare hidrofob cu calități geometrice și electrostatice speciale care fac ca schela trifluormetil-substituită a fluralanerului să se lipească de ei foarte bine. Subunitățile de receptor GABA-A diferite ale mamiferelor au reziduuri diferite în aceleași poziții transmembranare. Acest lucru face mult mai greu pentru medicamente și receptori să se lege și să lucreze împreună.
Î2: Cum prelungește inhibiția dependentă de stare-durata de acțiune a fluralanerului?
+
-
Stările deschise și sensibile ale canalelor de clorură GABA-gated sunt cele în care fluralanerul se leagă cel mai frecvent. Deoarece este nevoie de mult timp pentru a se desprinde, odată ce este în buzunarul transmembranar, molecula rămâne acolo prin multe cicluri de deschidere. La sinapsele artropodelor, deschiderile canalelor mediate de GABA-repetate continuă să reîncarce medicamentul în locul de legare. Acest lucru menține canalul de clorură blocat mult timp după ce concentrațiile plasmatice ale medicamentului încep să scadă.
Î3: Pot mutațiile din subunitatea RDL să confere rezistență la fluralaner?
+
-
S-a demonstrat că modificările punctuale, cum ar fi A301S/G în helixul M2 al subunității RDL, scad afinitatea fluralanerului pentru legarea prin schimbarea formei buzunarului transmembranar. Monitorizarea pe teren a găsit aceste mutații la un număr de specii de insecte, care sunt legate de valori mai mari ale IC și eficacitate mai scăzută în organismele vii. Pentru programele de-de lungă durată de control al ectoparaziților, se recomandă să urmăriți ratele alelelor de rezistență și să schimbați clasele de compuși atunci când este necesar.
Colaborați cu Bloomtechz pentru aprovizionarea Premium Fluralaner
La Bloomtechz, avem peste 12 ani de experiență în sinteza organică și o unitate de producție de 100.000 de -metri pătrați- care este certificată GMP și respectă standardele FDA din SUA, UE, Japonia și China. Ca un de încrederefluralanerfurnizor, oferim intermediari de calitate-farmaceutică care au fost verificați riguros pentru calitate de trei ori: în fabrică, de propria noastră echipă QA/QC și de către o autoritate-tertă. Logistica noastră gestionată-ERP se asigură că timpii de așteptare sunt corecti, prețurile sunt clare și documentele vamale decurg fără probleme. Bloomtechz oferă o aprovizionare fiabilă, la un preț corect, care este susținută de o responsabilitate reală, indiferent dacă aveți nevoie de sume mici pentru un laborator sau de sume mari pentru o afacere.
Ajungeți la echipa noastră direct laSales@bloomtechz.compentru a discuta cerințele dvs. de aprovizionare.
Referințe
1. Ozoe, Y., Asahi, M., Ozoe, F., Nakahira, K. și Mita, T. (2010). Isoxazolina antiparazitară A1443 este un blocant puternic al canalelor de clorură cu liganzi-de insecte. Comunicații de cercetare biochimică și biofizică, 391(1), 744–749.
2. Gassel, M., Wolf, C., Noack, S., Williams, H., & Ilg, T. (2014). Noul fluralaner ectoparaziticid cu izoxazolină: inhibarea selectivă a canalelor de clorură în funcție de artropode -acid aminobutiric{{- și glutamat-și activitate insecticid/acaricid. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 45, 111–124.
3. Nakao, T., Banba, S., Nomura, M. și Hirase, K. (2013). Insecticidele meta-diamide care acționează pe locuri distincte ale receptorului RDL GABA față de cele ale antagoniștilor convenționali necompetitivi. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 43(4), 366–375.
4. Ihara, M., Buckingham, SD, Matsuda, K. și Sattelle, DB (2017). Inhibitori ai canalelor de clorură închise GABA-: mod de acțiune și rezistență. Biochimie și fiziologie a pesticidelor, 137, 37–47.
5. Rufener, L., Danelli, V., Bertrand, D. și Sager, H. (2017). Noul lotilaner ectoparaziticid cu izoxazolină (Credelio™): un antagonist ne-competitiv specific canalelor de clorură cu -acid aminobutiric-nevertebratelor (GABACls). Paraziți și vectori, 10(1), 1–12.
6. Casida, JE, & Durkin, KA (2015). Ținte noi de pesticide pentru receptorii GABA. Biochimia și fiziologia pesticidelor, 121, 22–30.