Наука про флураланер і рецептори ГАМК

Флураланерстав однією з найбільш вивчених ізоксазолінових сполук у сучасній паразитології та ветеринарній фармакології. Його надзвичайна ефективність проти ектопаразитів - кліщів, бліх та інших членистоногих - походить від точного молекулярного механізму, що включає гальмівні рецептори нейромедіаторів у нервовій системі членистоногих. Розуміння того, як флураланер взаємодіє з ГАМК-рецепторами, відкриває вікно в те, чому ця молекула працює настільки ефективно і чому вона має такі перспективи для продовження досліджень і комерційних розробок.

Флураланер таблетки

1. Загальна специфікація (в наявності)
(1) Рішення
(2) Планшет
(3) Ін'єкція
(4) Спрей
(5) Краплі
2. Налаштування:
Ми ведемо індивідуальні переговори, OEM/ODM, без бренду, лише для наукового дослідження.
Внутрішній код: BM-2-079
Fluralaner CAS 864731-61-3
Основний ринок: США, Австралія, Бразилія, Японія, Німеччина, Індонезія, Великобританія, Нова Зеландія, Канада тощо.

Як флураланер зв'язується з ГАМК-рецепторами членистоногих?

Структурна основа селективного зв'язування

Флураланер – це ізоксазолінова сполука, яка відома своєю сильною здатністю зв’язуватися з ліганд{0}}захищеними іонними каналами у безхребетних. Молекула має ароматичний каркас, який є трифторметил-заміщеним і дуже добре вписується в алостеричну точку зв’язування в трансмембранному домені ГАМК-захищених хлоридних каналів ракоподібних. Ця кишеня фізично відокремлена від місця розпізнавання ГАМК. Його іноді називають сайтом зв’язування TBOB (t-бутилбіциклофосфоротіонат) або сайтом неконкурентного антагоніста. Це означає, що флураланер не конкурує з ГАМК за те саме місце.

Електрофізіологічні дослідження ГАМК-рецепторів Drosophila melanogaster і Musca domestica підтвердили, що флураланер може досягати інгібуючої концентрації в наномолярному -діапазоні (значення IC₉₀ часто повідомляються нижче 10 нМ у препаратах для членистоногих), що дуже відрізняється від того, наскільки мало він зв’язується з ГАМК-A-рецепторами у ссавців. Молекула є селективною, оскільки послідовності рецепторних субодиниць членистоногих і хребетних різні, особливо в трансмембранних спіралях М2 і М3.

Це дає молекулярне пояснення того, чому це безпечно для не-цільових видів.

Селективність рецепторної субодиниці в членистоногих

Флураланер не діє однаково на всі підтипи рецепторів ГАМК. Вчені виявили, що рецептори з субодиницею RDL (Resistance to Dieldrin) мають найсильнішу здатність до зв’язування. Це пояснюється тим, що субодиниця RDL є основною інгібіторною субодиницею, яка зустрічається у більшості видів комах, від чорноногого кліща до котячої блохи. Гідрофобна трансмембранна кишеня субодиниці RDL ідеально підходить до ліпофільних бічних ланцюгів флураланера, зберігаючи стабільність комплексу ліки-рецептор і довше блокуючи канал.

Флураланер і трансмембранний інтерфейс закритих каналів ГАМК-

Архітектура Порі каналу

Хлоридні канали, які активуються ГАМК, є частиною надродини рецепторів петлі Cys-. Кожен робочий рецептор складається з п’яти субодиниць, згрупованих симетрично навколо центральної іон-провідної пори. Кожна субодиниця має чотири спіралі у своєму трансмембранному домені (M1–M4). Спіраль M2 від кожної субодиниці вистилає пори каналу. Неконкурентний сайт зв’язування антагоніста знаходиться в точці зустрічі двох сусідніх спіралей М2 і М3, глибоко всередині ліпіду-, зверненого до трансмембранної поверхні. Це саме дефлураланерприлипає до клітинної мембрани.

Ця взаємодія була розроблена дуже детально за допомогою обчислювальних досліджень стикування та аналізів радіолігандного зміщення.

Завдяки збереженим залишкам лейцину та треоніну в спіралі М2 ізоксазолінове кільце флураланера утворює важливі гідрофобні зв’язки. У той же час фторована арильна група сполуки вклинюється у водо{2}}відштовхувальний простір, утворений у точці зустрічі M1 і M2. Дві контактні точки створюють стабільний високо-афінний комплекс, який зупиняє потік іонів хлориду через канал.

Наслідки трансмембранної блокади

Провідність хлориду значно падає, коли трансмембранна пора фізично блокується. У здорових нейронах членистоногих ГАМК-захищений приплив хлориду є головним фактором, який зупиняє нейрони від неконтрольованої дії.

Він досягає цього, роблячи мембрану більш зарядженою та гіперполяризованою. Трансмембранний контакт є місцем, де флураланер знаходиться, що повністю усуває це гальмо. Наслідком є ​​ланцюгова реакція неконтрольованої деполяризації нейронів, яка викликає рухову недостатність, судоми та, нарешті, параліч у постраждалих членистоногих. Опубліковані записи patch-clamp нейронів Rhipicephalus microplus показали, що всі канали блокуються на рівнях, подібних до терапевтичного впливу в плазмі після прийому препарату всередину або місцевого застосування.

Чому активація ГАМК-рецептора має значення для активності флураланера?

Роль стану стробування каналу

На перший погляд це може не мати сенсу, але активація ГАМК-рецепторів посилює інгібуючу дію флураланера. Це пояснюється тим, що до неконкурентного сайту зв’язування антагоніста в трансмембранному домені легше дістатися, коли канал змінює форму спокою (закриту) на відкриту (десенсибілізовану). Коли білок перебуває в стані спокою, гідрофобні залишки частково блокують зв’язувальну кишеню, що ускладнює потрапляння ліків. Ендогенне вивільнення ГАМК запускає стробування каналів, що змінює форму спіралі М2. Це робить кишеню ширшою та значно прискорює швидкість зв’язування флураланера.

Цей ефект «блоку-відкритого каналу» добре-відомий у галузі фармакології рецепторів циклу Cys-. Це означає, що флураланер працює, з’єднуючись з активністю ГАМК у нервовій системі членистоногих. Отже, активні синапси стають найкращими місцями для накопичення ліків.

Інгібування-залежного від стану ГАМК-рецептора флураланером

Кінетичний профіль взаємодії лікарський засіб–рецептор

Інгібування-залежне від стану відбувається, коли молекула сильніше зв’язується з цільовим білком, коли вона перебуває в певних конформаційних станах. Для флураланера дослідження з використанням яєць Xenopus laevis, які виробляють рекомбінантні членистоногі субодиниці RDL, показали, що відкриті та десенсибілізовані рецепторні стани мають набагато вищі константи асоціації, ніж стан спокою. Навпаки, швидкість поділу залишається низькою незалежно від форми каналу. Це означає, що молекули залишаються в трансмембранній кишені в середньому протягом тривалого часу.

Ця динамічна риса корисна в реальному житті. Тому щофлураланерв основному застряє у відкритому або розслабленому каналі,

повторне вивільнення ГАМК у нервово-м’язових з’єднаннях членистоногих накопичує більше ліків на рецепторі, що з часом робить блокування сильнішим. Цей процес може допомогти пояснити, чому ефект препарату триває так довго в лабораторії-від тижнів до місяців контролю над ектопаразитами після однієї дози.

Наслідки для механізмів опору

Розуміти опір також допомагає знання того, як-працює зв’язування залежне від стану. Точкові мутації в субодиниці RDL, особливо заміна A301S/G у спіралі M2, були виявлені в багатьох популяціях дрозофіл, комарів і кліщів. Ці мутації ускладнюють зв’язування флураланеру, порушуючи геометричну комплементарність трансмембранної кишені.

Членистоногі, які мають ці зміни та стійкі до ліків, мають значно вищі значення IC₉₀. Це тому, що комплекси ліки–рецептор менш стабільні. Для довгострокового-контролю препаратів-класу ізоксазоліну все ще важливо стежити за генами RDL у цільових популяціях шкідників.

Від зв’язування рецептора ГАМК до дисфункції хлоридного каналу

Порушення гальмівної нейротрансмісії

Збій хлоридного каналу є найближчою фізіологічною подією, яка пов’язує молекулярне зв’язування зі шкідливим впливом на живі істоти. У здорових ситуаціях хлорид, що надходить через ГАМК-закриті канали, підтримує негативний потенціал мембрани в нейронах ракоподібних і закінченнях рухових нервів. Іонний баланс зміщується в бік тривалої деполяризації мембрани, коли індукована флураланером-блокада зупиняє цей приплив. Коли нейрони пошкоджені, вони переходять у стан, який називається тонічною активацією, коли вони весь час посилають потенціали дії без контролю. Це використовує всі синаптичні ресурси та робить рухову потужність нестабільною.

Електроміографічні записи м’язів ніг кліщів, які піддалися впливу ізоксазоліну в кількостях, подібних до тих, що знаходяться в організмі, зафіксували цю зміну в реальному часі, показуючи, що м’язи переходили від ритмічних моторних сплесків до стійких тетанічних скорочень протягом декількох хвилин після впливу препарату.

Хлоридна провідність і летальність членистоногих

Існує чіткий зв'язок між втратою провідності хлоридів і загибеллю членистоногих. Дослідники, які виміряли потік хлориду через нерви та м’язи членистоногих, виявили, що зниження провідності хлориду під впливом ГАМК-більш ніж на 70% постійно спричиняє порушення рухів, які неможливо виправити.

Стандартне дозування флураланеру призводить до концентрацій, які блокують провідність хлоридів значно вище цього рівня у чутливих видів членистоногих. Це особливо важливо для розробки лікарських проміжних продуктів, оскільки цей процес відбувається однаково в різних типах членистоногих, таких як тверді кліщі, м’які кліщі, блохи та воші, навіть якщо ці групи мають дуже різні геноми. Оскільки трансмембранна область субодиниці RDL залишається незмінною, флураланер можна використовувати як каркас для багатьох різних видів дослідження та росту паразитів.

Висновок

Крім того,Флураланермає сильну протипаразитарну дію, яка виникає завдяки блокуванню ГАМК-захищених хлоридних каналів ракоподібних на багатьох молекулярних рівнях. Він викликає ланцюгову реакцію гіперзбудження нейронів, яка вбиває членистоногих, вразливих до наномолярних концентрацій, зв’язуючись із трансмембранним інтерфейсом рецепторів, що містять-RDL, користуючись доступністю,-залежною від стану, і постійно блокуючи провідність хлоридів. Він безпечний, оскільки зв’язується лише з певними типами рецепторів членистоногих, а не з рецепторами ссавців. Оскільки дослідження хімії ізоксазоліну просуваються вперед, флураланер продовжуватиме використовуватися в бізнесі та як модель для розробки нових антипаразитарних молекул.

FAQ

Партнерство з Bloomtechz для постачання преміум-продуктів Fluralaner

У Bloomtechz ми маємо понад 12 років досвіду в органічному синтезі та виробничі потужності площею 100 000-квадратних- метрів, які сертифіковані GMP і відповідають стандартам FDA США, ЄС, Японії та Китаю. Як надійнийфлураланерпостачальника, ми пропонуємо проміжні продукти-фармацевтичного класу, які були тричі ретельно перевірені на якість: на заводі, нашою власною командою із забезпечення якості та контролю якості та третьою-органом. Наша ERP-керована логістика гарантує правильний час очікування, зрозумілі ціни та безперебійну роботу митних документів. Bloomtechz пропонує надійне постачання за справедливою ціною, яке підтримується реальною відповідальністю, незалежно від того, чи потрібні вам невеликі суми для лабораторії чи великі суми для бізнесу.

Зверніться до нашої команди безпосередньо за адресоюSales@bloomtechz.comщоб обговорити ваші вимоги до джерел.

Список літератури

1. Ozoe, Y., Asahi, M., Ozoe, F., Nakahira, K., & Mita, T. (2010). Протипаразитарний ізоксазолін A1443 є потужним блокатором закритих лігандом-комах хлоридних каналів. Біохімічні та біофізичні дослідження, 391 (1), 744–749.

2. Гассель М., Вольф К., Ноак С., Вільямс Г. та Ілг Т. (2014). Новий ізоксазоліновий ектопаразитицид флураланер: селективне інгібування -аміномасляної кислоти- та глутамат-керованих хлоридних каналів членистоногих та інсектицидну/акарицидну активність. Біохімія комах і молекулярна біологія, 45, 111–124.

3. Накао Т., Банба С., Номура М. та Хірасе К. (2013). Мета-діамідні інсектициди, що діють на різні ділянки рецептора RDL ГАМК, ніж у звичайних неконкурентних антагоністів. Біохімія комах і молекулярна біологія, 43 (4), 366–375.

4. Іхара М., Букінгем С.Д., Мацуда К. та Саттелле Д.Б. (2017). Інгібітори ГАМК-захищених хлоридних каналів: спосіб дії та стійкість. Біохімія та фізіологія пестицидів, 137, 37–47.

5. Руфенер Л., Данеллі В., Бертран Д. та Сагер Х. (2017). Новий ізоксазоліновий ектопаразитицид лотіланер (Credelio™): не-конкурентний антагоніст, специфічний для -аміномасляної кислоти-керованих хлоридних каналів (GABACl) безхребетних. Паразити та переносники, 10(1), 1–12.

6. Casida, JE, & Durkin, KA (2015). Нові пестицидні мішені рецепторів ГАМК. Біохімія та фізіологія пестицидів, 121, 22–30.