DOCSLIB.ORG

Die Bedeutung Peripher Wirkender Neurotoxine Zur Erforschung Neurophysiologischer Prozesse Carlo G

Total Page：16

File Type：pdf, Size：1020Kb

Download full-text PDF Read full-text
Die Bedeutung Peripher Wirkender Neurotoxine Zur Erforschung Neurophysiologischer Prozesse Carlo G Vierteljahrsschrift der Naturforschenden Gesellschaft in Zürich (1987) 132/4: 191-258 Die Bedeutung peripher wirkender Neurotoxine zur Erforschung neurophysiologischer Prozesse Carlo G. CaratsCh, Universität Zürich Die vorliegende Arbeit ist in zwei Teile gegliedert. Im ersten Teil wird eine Übersicht über die peripher wirkenden Neurotoxine (NT) und eine Charakterisierung dieser Wirkung gegeben. Je nach Typ ihrer spezifischen toxlschen Aktivität werden die NT in drei Gruppen eingeteilt: (I) präsynaptisch wirkende NT, (II) postsynaptisch wirkende NT – zwei Gruppen, die hauptsächllch an den neuromuskulären Synapsen wirken – und (HI) NT mit Wirkung auf Ionen-Kanäle, besonders auf die Natrium-Kanäle erregbarer Membranen. Im zweiten Teil wird über eigene Arbeiten berichtet, die eine Analyse des Wirkungsmechanls- mus von [3-Bungarotoxin (13-BuTx), einem präsynaptisch wirksamen Schlangen-NT, zum Ziel hat- ten. Die komplexe triphasische Wirkung von (3-BuTx wurde mit immunologischen und haupt- sächlich elektrophysiologischen Methoden in detail analysiert. The importance of peripherally acting neurotoxins for the investigation of neurophysiological pro- cesses This essay is divided into two parts. The first part contains a survey of the peripherally acting neurotoxins (NT) and a characteri- zation of their effects. According to their specific activity the NT are classified in three groups: (I) presynaptically acting NT, (H) postsynaptically acting NT – two groups which take effect mainly on neuromuscular junctions – and (HI) NT with an effect on ionlc channels, especially on the sodium channel of excitable membranes. The second part is a report on studies of my own in order to analyze the mechanism of action of p-Bungarotoxin ((3-BuTx), a presynaptically acting snake neurotoxin. The complex action of p- BuTx was studied in detail with immunological and particularly electrophysiological techniques. 1 Übersicht über peripher wirkende Neurotoxine l.1 Definition des Begriffes «peripher wirkende Neurotoxine» Wenn von Neurotoxinen gesprochen wird, so können verschiedene Personen, je nach Muttersprache, Ausbildung und Arbeits- oder Forschungs-Richtung, darunter etwas VersChiedenes verstehen. Weil das Gebiet der Substanzen, die eine toxische Wirkung auf das Nervensystem haben, enorm gross ist (man denke nur an die Neurotoxizität von Elementen wie Blei, von Phosphorsäure- Estern als Schädlingsbekämpfungsmittel oder gewisser Antibiotica), muss der Begriff des Neurotoxins genau definiert werden. Unter Neurotoxinen – in Anlehnung an die Definition von E. Russel (1976), einem der Gründer der «International Society an Toxinology» – ver- 192 Carlo G. Caratsch stehen wir Substanzen, die toxisch auf das Nervensystem wirken und von Lebewesen, d. h. von Tieren, Pflanzen oder Mikroorganismen, produziert wur- den. Bei der vorliegenden Arbeit ist das Gebiet zusätzlich eingeschränkt, in dem nur solche Neurotoxine berüCksichtigt wurden, die «in vivo» entweder aus- schliesslich oder hauptsächlich auf das periphere Nervensystem einwirken. Entsprechend dieser Definition werden typische zentral wirkende Neuro- toxine, wie z. B. das Apamin, ein interessantes Octapeptid, gewonnen aus dem Giftstoff der Biene (Apis mellifera) (E. Habermann 1972, 1977 ; E. Habermann und K. Fischer, 1979), niCht berücksichtigt. Jedoch besitzen sehr viele peri- pher wirkende Neurotoxine, bei experimenteller Applikation am Zentral-Ner- vensystem (ZNS) ebenfalls dort eine Wirkung. Das Fehlen einer zentralen Wirkung «in vivo» beruht entweder auf der Unfähigkeit der toxischen Mole- küle, die Blut-Gehirn-Schranke zu durChdringen und ins ZNS zu gelangen, oder auf ihrer hohen Spezifizität für gewisse periphere Rezeptoren, die z. B. an der neuromuskulären Synapse lokalisiert sind. Allerdings werden in der vorliegenden Arbeit gewisse Ausnahmen gemacht. So wird in der schemati- sChen Übersicht und Charakterisierung der Neurotoxine unter den präsynap- tisCh wirksamen z. B. auch das Tetanus-Toxin wegen seiner Verwandtschaft mit dem Botulinum-Toxin kurz besprochen. Weiterhin werden in dieser Übersicht keine Neurotoxine pflanzlichen Ur- sprungs berücksichtigt, ebenfalls mit einer Ausnahme, nämliCh der Gruppe von Grayanotoxin, Veratridin und Aconitin wegen ihres dem Batrachotoxin ähnlichen Wirkungsmechanismus. So bleiben viele Wirkstoffe unerwähnt, vor allem die wichtige Gruppe der natürlichen Curare-Stoffe. Diese und später ihre synthetischen und halbsynthetischen Derivate haben in der experimentel- len Physiologie, Pharmakologie und Toxikologie eine besonders grosse Rolle gespielt und sind heute aus der Therapie (Anästhesie) nicht wegzudenken. Trotzdem, weil ihre Wirkung gut bekannt ist, wurde zur Abgrenzung des Ge- bietes die ganze Gruppe der pflanzlichen Neurotoxine niCht berücksichtigt. Als letzte Einschränkung ist noch zu erwähnen, dass das SChema der auf- geführten Neurotoxine nicht vollständig ist, es nicht sein kann: Das Gebiet der Neurotoxinologie (Lehre der Neurotoxine) ist in voller Entwicklung, und es vergeht kein Monat, ohne dass neue Neurotoxine entdeckt, chemisch ana- lysiert und in ihrer Wirkung beschrieben werden. Es wurde versucht, in der vorliegenden Aufzählung und Charakterisierung diejenigen Neurotoxine zu berücksichtigen, die unseres Wissens bis zum Frühjahr 1985 mit einiger Si- cherheit beschrieben wurden. l.2 Einteilung der peripher wirkenden Neurotoxine Die peripher wirkenden Neurotoxine bakteriellen oder tierischen Ursprungs können nach ihrem Wirkungsmechanismus in drei Gruppen und mehrere Klassen eingeteilt werden. Die Bedeutung peripher wirkender Neurotoxine zur Erforschung neurophysiol. Prozesse 193 1.2.1 Gruppe I: Präsynaptisch wirkende Neurotoxine Die Neurotoxine dieser Gruppe wirken an der präsynaptischen Seite der Synapse, d. h. sie beeinflussen den Prozess der Neurotransmittor-Freisetzung. Diese Beeinflussung kann mannigfaltig sein: Sie geht von der einfaChen Hem- mung dieser Funktion (z. B. die Wirkung des Botulinum-Toxins) über einen diphasischen Effekt mit anfänglicher Verstärkung, die später von einer Blok- kierung gefolgt ist (z. B. die Wirkung des a-Latrotoxins) bis zur komplexen Wirkung gewisser Schlangen-Neurotoxine mit einem triphasischen Effekt: an- fängliche Hemmung, sekundäre Verstärkung und tertiärer Block. Die grösste Anzahl der bis heute bekannten Toxine dieser Gruppe wirkt an den motori- schen Nervenendigungen der neuromuskulären Synapse und speziell an den Cholinergischen Nervenendigungen der Vertebraten. Nach Herkunft der einzelnen Neurotoxine kann diese Gruppe in vier ver- schiedene Klassen eingeteilt werden. Klasse 1: Bakterien-Neurotoxine (Tabelle l). Es sind dies Proteine mit einem hohen MolekulargewiCht (ca. 150000 daltons), die die Freisetzung von Neurotransmittoren hemmen. Diese Hemmung betrifft die durch Nervenreiz evozierte und die spontane, sowohl quantale als auch niCht-quantale Freiset- zung. Klasse 2: Spinnen-Neurotoxine (Tabelle 2). Es sind ebenfalls Proteine mit einem hohen Molekulargewicht (ca. 130 000 daltons). Sie bewirken anfänglich eine sehr starke Erhöhung der spontanen quantalen Freisetzung des Neuro- transmittors, der später eine Hemmung derselben und eine Blockierung der synaptischen Übertragung folgen. Klasse 3: Schlangen-Neurotoxine (Tabelle 3). Diese Proteine bestehen aus 1-3 Polypeptidketten. Die meisten dieser Neurotoxine besitzen eine markante Phospholipase A2 (PhLp A2)-Aktivität. Mit wenigen Ausnahmen weisen sie eine charakteristische triphasische Wirkung auf. Zuerst kommt es zu einer kurzen Hemmung der evozierten und spontanen Neurotransmittor-Freiset- zung, die wahrscheinlich durch die Bindung des Neurotoxins an die Mem- bran der Nervenendigung bedingt ist. Danach folgt eine sekundäre Erhöhung dieser Freisetzung und zuletzt eine durch die Entleerung der Nervenendigun- gen bedingte tertiäre Verminderung bis zur Blockierung. Die Phasen 2 und 3 werden durch die PhLp A2-Aktivität verursacht. Klasse 4: Eine «Sammelklasse» (Tabelle 4). Es werden hier präsynaptisch wirksame Neurotoxine zusammengefasst, die von anderen Tierarten (z. B. von Fischen) stammen. Ihre Wirkungen sind ebenfalls nicht direkt mit denen der Toxine der vorher besprochenen Klassen zu vergleichen. l.2.2 Gruppe II: Postsynaptisch wirkende Neurotoxine Die Neurotoxine dieser Gruppe sind an der postsynaptischen Seite der neuro- muskulären Synapse wirksam, die meisten von ihnen spezifisch an den choli- nergen motorischen Endplatten der Vertebraten. Daneben wurden in letzter 194 Carlo G. Caratsch Zeit auch solche Neurotoxine entdeckt, die spezifisch auf die neuromuskulä- ren Synapsen der Crustacea oder der Insekten wirken. Diese Gruppe kann je naCh Wirkungsort in zwei Klassen unterteilt werden: Klasse 1: Neurotoxine mit Wirkung auf den nikotinischen Acetylcholin-Re- zeptor (nAChR). Diese ist ein komplexes Molekül, bei dem funktionell zwei Teile unterschieden werden können: a) der AChR «sensu stricto», d. h. der Diskriminator oder Erkennungs- und Bindungsstelle für Agonisten. Diese befinden sich in den a-Untereinhei- ten des Rezeptors. b) der damit gekoppelte Ionen-Kanal-Modulator (Ionic channel modula- tor, ICM), der nach Bindung des Agonisten mit dem Diskriminator durch Konformationsänderungen einen Ionen-Kanal eröffnet. Dadurch können vor allem Natrium-Ionen in die Muskelzelle einströmen, und es entsteht eine postsynaptische Depolarisation (Endplatten-Potential, e.p.p., oder ein Minia- tur-Endplatten-Potential, m. e. p. p.). Neurotoxine können zwischen diesen zwei funktionellen Teilen untersChei- den. Es gibt demnach: Klasse la (Tabellen 5, 6 und 7):
Load more

Recommended publications
  • A Review of Chemical Defense in Poison Frogs (Dendrobatidae): Ecology, Pharmacokinetics, and Autoresistance
    Chapter 21 A Review of Chemical Defense in Poison Frogs (Dendrobatidae): Ecology, Pharmacokinetics, and Autoresistance Juan C. Santos , Rebecca D. Tarvin , and Lauren A. O’Connell 21.1 Introduction Chemical defense has evolved multiple times in nearly every major group of life, from snakes and insects to bacteria and plants (Mebs 2002 ). However, among land vertebrates, chemical defenses are restricted to a few monophyletic groups (i.e., clades). Most of these are amphibians and snakes, but a few rare origins (e.g., Pitohui birds) have stimulated research on acquired chemical defenses (Dumbacher et al. 1992 ). Selective pressures that lead to defense are usually associated with an organ- ism’s limited ability to escape predation or conspicuous behaviors and phenotypes that increase detectability by predators (e.g., diurnality or mating calls) (Speed and Ruxton 2005 ). Defended organisms frequently evolve warning signals to advertise their defense, a phenomenon known as aposematism (Mappes et al. 2005 ). Warning signals such as conspicuous coloration unambiguously inform predators that there will be a substantial cost if they proceed with attack or consumption of the defended prey (Mappes et al. 2005 ). However, aposematism is likely more complex than the simple pairing of signal and defense, encompassing a series of traits (i.e., the apose- matic syndrome) that alter morphology, physiology, and behavior (Mappes and J. C. Santos (*) Department of Zoology, Biodiversity Research Centre , University of British Columbia , #4200-6270 University Blvd , Vancouver , BC , Canada , V6T 1Z4 e-mail: [email protected] R. D. Tarvin University of Texas at Austin , 2415 Speedway Stop C0990 , Austin , TX 78712 , USA e-mail: [email protected] L.
    [Show full text]
  • Synthesis of a Poison Frog Bioactive Alkaloids Sara Mazeh
    Synthesis of a poison frog bioactive alkaloids Sara Mazeh To cite this version: Sara Mazeh. Synthesis of a poison frog bioactive alkaloids. Organic chemistry. Université Grenoble Alpes, 2019. English. NNT : 2019GREAV043. tel-02613846 HAL Id: tel-02613846 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02613846 Submitted on 20 May 2020 HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, lished or not. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires abroad, or from public or private research centers. publics ou privés. THÈSE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE LA COMMUNAUTÉ UNIVERSITÉ GRENOBLE ALPES Spécialité : Chimie organique Arrêté ministériel : 25 mai 2016 Présentée par SARA MAZEH Thèse dirigée par Philippe DELAIR préparée au sein du Laboratoire Département de Pharmaco chimie Moléculaire dans l'École Doctorale Chimie et Sciences du Vivant Synthèse d'alcaloïdes bioactifs issus de batracien Synthesis of a poison frog bioactive alkaloids Thèse soutenue publiquement le 9 décembre 2019, devant le jury composé de : Madame MERCEDES AMAT PROFESSEUR, UNIVERSITE DE BARCELONE - ESPAGNE, Rapporteur Monsieur DAVID AITKEN PROFESSEUR DES UNIVERSITES, UNIVERSITE PARIS-SUD, Rapporteur Monsieur PETER GOEKJIAN PROFESSEUR DES UNIVERSITES, UNIVERSITE LYON 1, Examinateur Madame SANDRINE PY DIRECTRICE DE RECHERCHE, CNRS DELEGATION ALPES, Examinateur Monsieur OLIVIER RENAUDET PROFESSEUR DES UNIVERSITES, UNIVERSITE GRENOBLE ALPES, Président Monsieur PHILIPPE DELAIR MAITRE DE CONFERENCES HDR, UNIVERSITE GRENOBLE ALPES, Directeur de thèse Dedicated to my parents, this simply wouldn’t exist without you.
    [Show full text]
  • An Arthropod Source for the Pumiliotoxin Alkaloids Of
    Formicine ants: An arthropod source for the SEE COMMENTARY pumiliotoxin alkaloids of dendrobatid poison frogs Ralph A. Saporito*, H. Martin Garraffo†, Maureen A. Donnelly*, Adam L. Edwards*, John T. Longino‡, and John W. Daly†§ *Department of Biological Sciences, Florida International University, Miami, FL 33199; †Laboratory of Bioorganic Chemistry, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Institutes of Health, Department of Health and Human Services, Bethesda, MD 20892; and ‡Evergreen State College, Olympia, WA 98505 Contributed by John W. Daly, April 5, 2004 A remarkable diversity of bioactive lipophilic alkaloids is present in ins (1) represent alkaloid classes (Fig. 2) that share certain the skin of poison frogs and toads worldwide. Originally discov- structural features with those of known ant alkaloids, and it is ered in neotropical dendrobatid frogs, these alkaloids are now expected that they will prove to be of myrmicine ant origin as known from mantellid frogs of Madagascar, certain myobatrachid well. All of the alkaloids in frog and toad skin that appear to frogs of Australia, and certain bufonid toads of South America. originate by sequestration from myrmicine ants contain un- Presumably serving as a passive chemical defense, these alkaloids branched carbon skeletons. Coccinellid beetles appear to be a appear to be sequestered from a variety of alkaloid-containing dietary source for the coccinellines and some of the structurally arthropods. The pumiliotoxins represent a major, widespread, related tricyclic alkaloids (5). Siphonotid millipedes are the group of alkaloids that are found in virtually all anurans that are putative dietary source for the spiropyrrolizidine oximes and chemically defended by the presence of lipophilic alkaloids.
    [Show full text]
  • Sequestered Alkaloid Defenses in the Dendrobatid Poison Frog Oophaga Pumilio Provide Variable Protection from Microbial Pathogens
    John Carroll University Carroll Collected Masters Theses Theses, Essays, and Senior Honors Projects Summer 2016 SEQUESTERED ALKALOID DEFENSES IN THE DENDROBATID POISON FROG OOPHAGA PUMILIO PROVIDE VARIABLE PROTECTION FROM MICROBIAL PATHOGENS Kyle Hovey John Carroll University, [email protected] Follow this and additional works at: http://collected.jcu.edu/masterstheses Part of the Biology Commons Recommended Citation Hovey, Kyle, "SEQUESTERED ALKALOID DEFENSES IN THE DENDROBATID POISON FROG OOPHAGA PUMILIO PROVIDE VARIABLE PROTECTION FROM MICROBIAL PATHOGENS" (2016). Masters Theses. 19. http://collected.jcu.edu/masterstheses/19 This Thesis is brought to you for free and open access by the Theses, Essays, and Senior Honors Projects at Carroll Collected. It has been accepted for inclusion in Masters Theses by an authorized administrator of Carroll Collected. For more information, please contact [email protected]. SEQUESTERED ALKALOID DEFENSES IN THE DENDROBATID POISON FROG OOPHAGA PUMILIO PROVIDE VARIABLE PROTECTION FROM MICROBIAL PATHOGENS A Thesis Submitted to the Office of Graduate Studies College of Arts & Sciences of John Carroll University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science By Kyle J. Hovey 2016 Table of Contents Abstract ................................................................................................................................1 Introduction ..........................................................................................................................3 Methods
    [Show full text]
  • © in This Web Service Cambridge University
    Cambridge University Press 978-1-107-40693-3 - Chemical Ecology of Vertebrates Dietland Müller-Schwarze Index More information index Aardvark (Orycteropus afer) 153 Air currents 6 Aardwolf (Proteles cristatus) 23, 31, 153, 154, Alarm 159 odors 191 Acacia responses, fish 192 fever tree (Acacia xanthophloea) 312 substance 192 umbrella thorn (A. tortilis) 312 “alarm signals, damage-released” 192 whistling thorn (A. drepanolobium) 333 Albatross Acanthochromis polyacanthus (see Damselfish) black-browed (Diomedea melanophris) 74, 352 Accipenser baeri (see Sturgeon, Siberian) black-footed (D. nigripes) 114, 350 Accipenser gueldenstaedtii (see Sturgeon, Russian) grey-headed (D. chrysostoma) 352 Accipenser stellatus (see Sturgeon, stellate) wandering (D. exulans) 352 Acetate esters 26 Alcelaphus cokii (see Hartebeest, Coke’s) Acetone 372 Alces alces (see Moose) 6-Acetonylisoxanthopterin 194 Aldehydes in coyote lures 411 Acetophenone 190 Alder, green (Alnus crispa) 299, 300, 309 Achillea ligustica (see Yarrow, Ligurian) induced defense 332 Achillea millefolium (see Yarrow) Alert odors 191 Acidification of water, effects 392 Alfalfa (Medicago sativa) 278, 286, 307 Acomastylis [Geum] rossii (see Aven, alpine) Algae (Shewanella sp.) 247 Acomys cahirinus (see Mouse, spiny) Alkaloids, Acomys russatus (see Mouse, golden spiny) bioaccumulation 253 Acrocephalus schoenobaenus (see Warbler, sedge) birds 50 Actinomycetes 66 poison dart frogs 49, 252 “Active signalers” 172 properties, occurrence 280 Active space 9, 33, 57 Alligator, American (Alligator mississipiensis) 349 Adaptations (herbivory) Allocholic acid 66, 172 defensive 315 Allomarking 148 offensive 315 Almond, bitter (Prunus amygdalus) 291 Adrenocortical effects, mice 220 Alnus crispa (see Alder, green) Aepyceros melampus (see Impala) Alouatta belzebul (see Monkey, red-handed Aeschna juncea (see Dragonfly) howler) Aeschna umbrosa (see Dragonfly) Alouatta palliata (see Monkey, howler) Aethia cristatella (see Auklet, crested) Alpaca (Lama pacos) 140 Agaricus sp.
    [Show full text]
  • Alkaloids – Secrets of Life
    ALKALOIDS – SECRETS OF LIFE ALKALOID CHEMISTRY, BIOLOGICAL SIGNIFICANCE, APPLICATIONS AND ECOLOGICAL ROLE This page intentionally left blank ALKALOIDS – SECRETS OF LIFE ALKALOID CHEMISTRY, BIOLOGICAL SIGNIFICANCE, APPLICATIONS AND ECOLOGICAL ROLE Tadeusz Aniszewski Associate Professor in Applied Botany Senior Lecturer Research and Teaching Laboratory of Applied Botany Faculty of Biosciences University of Joensuu Joensuu Finland Amsterdam • Boston • Heidelberg • London • New York • Oxford • Paris San Diego • San Francisco • Singapore • Sydney • Tokyo Elsevier Radarweg 29, PO Box 211, 1000 AE Amsterdam, The Netherlands The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford OX5 1GB, UK First edition 2007 Copyright © 2007 Elsevier B.V. All rights reserved No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise without the prior written permission of the publisher Permissions may be sought directly from Elsevier’s Science & Technology Rights Department in Oxford, UK: phone (+44) (0) 1865 843830; fax (+44) (0) 1865 853333; email: [email protected]. Alternatively you can submit your request online by visiting the Elsevier web site at http://elsevier.com/locate/permissions, and selecting Obtaining permission to use Elsevier material Notice No responsibility is assumed by the publisher for any injury and/or damage to persons or property as a matter of products liability, negligence or otherwise, or from any use or operation
    [Show full text]
  • The Manipulation of Inflammation, Immunity and Infection by Novel Derivatives of Halichlorine
    School of Science and the Environment The Manipulation of Inflammation, Immunity and Infection by Novel Derivatives of Halichlorine A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the Manchester Metropolitan University for the degree of Doctor of Philosophy Sasha Blackshaw 2017 1 Abstract Halichlorine 1 is a marine spirocyclic alkaloid, which has shown to exhibit anti- inflammatory properties.1 Due to the complexity of this structure, and the low abundance in nature, the development of total and partial syntheses of this compound have become of interest to the organic chemist. This project aimed to evaluate the therapeutic potential of this class of compounds by producing a library of simplified halichlorine derivatives by addition of Grignard reagents onto a key spironitrone that maps onto the core structure of halichlorine and thence to monitor potential bioactivity by conducting a series of biological assays to determine what effects these compounds have on human U937 cells. Addition of a wide range of Grignard reagents to spironitrone 128 was successful and generally proceed with high diastereoselectivity. In addition, reductive cleavage of the resulting N-hydroxyspirocycles with Zn/AcOH provided a host of N-acetyl-C7-substiuted spirocyclic derivatives 167-172. Reduction with indium provided free amines 173-181. As additions to spironitrone 128 proceeded with undesired stereoselectivity attempts were made to access O-protected spironitrone 204 by oxidation of spiroamines such as 199. This strategy was unsuccessful. In order to explore alternative spirocyclic derivatives, synthetic studies were also directed in attempts to access un-substituted derivatives by ring closing metathesis (RCM) of diene precursors 222-224.
    [Show full text]
  • Synthesis of Amphibian Alkaloids and Development of Acetaminophen Analogues Lei Miao University of New Orleans
    University of New Orleans ScholarWorks@UNO University of New Orleans Theses and Dissertations Dissertations and Theses 8-6-2009 Synthesis of Amphibian Alkaloids and Development of Acetaminophen Analogues Lei Miao University of New Orleans Follow this and additional works at: https://scholarworks.uno.edu/td Recommended Citation Miao, Lei, "Synthesis of Amphibian Alkaloids and Development of Acetaminophen Analogues" (2009). University of New Orleans Theses and Dissertations. 985. https://scholarworks.uno.edu/td/985 This Dissertation is brought to you for free and open access by the Dissertations and Theses at ScholarWorks@UNO. It has been accepted for inclusion in University of New Orleans Theses and Dissertations by an authorized administrator of ScholarWorks@UNO. The uthora is solely responsible for ensuring compliance with copyright. For more information, please contact [email protected]. Synthesis of Amphibian Alkaloids and Development of Acetaminophen Analogues A Dissertation Submitted to the Graduate Faculty of the University of New Orleans in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in The Department of Chemistry by Lei Miao B.S., Chemistry, University of Science & Technology of China, China, 2003 August 2009 To my family ii ACKNOWLEDGMENTS I would like to express my gratitude to my advisor, Professor Mark L. Trudell, for his support, guidance and encouragement during my doctoral study. His confidence and knowledge helped me to stay on track and achieve my goals. I am also grateful to Professor Bruce C. Gibb , Professor Branco S. Jursic, Professor Guijun Wang and Professor John B. Wiley for being part of my committee. I wish to thank Corinne Gibb for her kind help on the NMR all the time.
    [Show full text]
  • The Biochemical Toxin Arsenal from Ant Venoms
    toxins Review The Biochemical Toxin Arsenal from Ant Venoms Axel Touchard 1,2,*,†, Samira R. Aili 3,†, Eduardo Gonçalves Paterson Fox 4, Pierre Escoubas 5, Jérôme Orivel 1, Graham M. Nicholson 3 and Alain Dejean 1,6 Received: 22 December 2015; Accepted: 8 January 2016; Published: 20 January 2016 Academic Editor: Glenn F. King 1 CNRS, UMR Écologie des Forêts de Guyane (AgroParisTech, CIRAD, CNRS, INRA, Université de Guyane, Université des Antilles), Campus Agronomique, BP 316, Kourou Cedex 97379, France; [email protected] (J.O.); [email protected] (A.D.) 2 BTSB (Biochimie et Toxicologie des Substances Bioactives) Université de Champollion, Place de Verdun, Albi 81012, France 3 Neurotoxin Research Group, School of Medical & Molecular Biosciences, University of Technology Sydney, Broadway, Sydney, NSW 2007, Australia; [email protected] (S.R.A.); [email protected] (G.M.N.) 4 Red Imported Fire Ant Research Center, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; [email protected] 5 VenomeTech, 473 Route des Dolines—Villa 3, Valbonne 06560, France; [email protected] 6 Laboratoire Écologie Fonctionnelle et Environnement, 118 Route de Narbonne, Toulouse 31062, France * Correspondence: [email protected]; Tel.: +33-5-6348-1997; Fax: +33-5-6348-6432 † These authors contributed equally to this work. Abstract: Ants (Formicidae) represent a taxonomically diverse group of hymenopterans with over 13,000 extant species, the majority of which inject or spray secretions from a venom gland. The evolutionary success of ants is mostly due to their unique eusociality that has permitted them to develop complex collaborative strategies, partly involving their venom secretions, to defend their nest against predators, microbial pathogens, ant competitors, and to hunt prey.
    [Show full text]
  • Sequestered Alkaloid Defenses in the Dendrobatid Poison Frog Oophaga Pumilio Provide Variable Protection from Microbial Pathogens K
    John Carroll University Carroll Collected 2018 Faculty Bibliography Faculty Bibliographies Community Homepage 2018 Sequestered Alkaloid Defenses in the Dendrobatid Poison Frog Oophaga pumilio Provide Variable Protection from Microbial Pathogens K. J. Hovey E. M. Seiter Erin E. Johnson John Carroll University, [email protected] Ralph Saporito John Carroll University, [email protected] Follow this and additional works at: https://collected.jcu.edu/fac_bib_2018 Part of the Biology Commons, Chemistry Commons, and the Ecology and Evolutionary Biology Commons Recommended Citation Hovey, K. J.; Seiter, E. M.; Johnson, Erin E.; and Saporito, Ralph, "Sequestered Alkaloid Defenses in the Dendrobatid Poison Frog Oophaga pumilio Provide Variable Protection from Microbial Pathogens" (2018). 2018 Faculty Bibliography. 19. https://collected.jcu.edu/fac_bib_2018/19 This Article is brought to you for free and open access by the Faculty Bibliographies Community Homepage at Carroll Collected. It has been accepted for inclusion in 2018 Faculty Bibliography by an authorized administrator of Carroll Collected. For more information, please contact [email protected]. Sequestered Alkaloid Defenses in the Dendrobatid Poison Frog Oophaga pumilio Provide Variable Protection from Microbial Pathogens 1 1 1 1 Kyle J. Hovey & Emily M. Seiter & Erin E. Johnson & Ralph A. Saporito Abstract Most amphibians produce their own defensive chemicals; however, poison frogs sequester their alkaloid-based defenses from dietary arthropods. Alkaloids function as a defense against predators, and certain types appear to inhibit microbial growth. Alkaloid defenses vary considerably among populations of poison frogs, reflecting geographic differences in availability of dietary arthropods. Consequently, environmentally driven differences in frog defenses may have significant implications regard-ing their protection against pathogens.
    [Show full text]
  • Poison Frogs, Defensive Alkaloids, and Sleepless Mice: Critique of a Toxicity Bioassay
    Poison frogs, defensive alkaloids, and sleepless mice: critique of a toxicity bioassay Paul J. Weldon Chemoecology Evolution and mechanisms of the chemical base of ecological interactions ISSN 0937-7409 Volume 27 Number 4 Chemoecology (2017) 27:123-126 DOI 10.1007/s00049-017-0238-0 1 23 Your article is protected by copyright and all rights are held exclusively by Springer International Publishing AG. This e-offprint is for personal use only and shall not be self- archived in electronic repositories. If you wish to self-archive your article, please use the accepted manuscript version for posting on your own website. You may further deposit the accepted manuscript version in any repository, provided it is only made publicly available 12 months after official publication or later and provided acknowledgement is given to the original source of publication and a link is inserted to the published article on Springer's website. The link must be accompanied by the following text: "The final publication is available at link.springer.com”. 1 23 Author's personal copy Chemoecology (2017) 27:123–126 DOI 10.1007/s00049-017-0238-0 CHEMOECOLOGY COMMENTARY Poison frogs, defensive alkaloids, and sleepless mice: critique of a toxicity bioassay Paul J. Weldon1 Received: 11 May 2017 / Accepted: 5 June 2017 / Published online: 16 June 2017 Ó Springer International Publishing AG 2017 Abstract In studies of defensive allomones, appropriate chemicals and quantified measures of responses by preda- methods of presenting chemicals and measuring their tors that detract from their success. deterrent effects on consumers are essential for under- standing the contributions that chemicals make to the Keywords Alkaloids Á Chemical defense Á Dendrobatidae Á survivorship of potential prey.
    [Show full text]
  • Molecular Physiology of Chemical Defenses in a Poison Frog 2 3 Stephanie N
    bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/591115; this version posted March 27, 2019. The copyright holder for this preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in perpetuity. It is made available under aCC-BY-NC 4.0 International license. 1 Molecular physiology of chemical defenses in a poison frog 2 3 Stephanie N. Caty1, Aurora Alvarez-Buylla1, Gary D. Byrd2, Charles Vidoudez2, Alexandre B. 4 Roland3, Elicio E. Tapia4, Bogdan Bodnik5, Sunia A. Trauger2, Luis A. Coloma4, and Lauren A. 5 O’Connell1* 6 7 1 Department of Biology, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA 8 2 Small MoleCule Mass Spectrometry Facility, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA 9 3 Center for Systems Biology, Harvard University, Cambridge, Massachusetts, United States of 10 America 11 4 Centro Jambatu de Investigación y Conservación de Anfibios, Fundación Otonga, San Rafael, 12 Quito, Ecuador 13 5 Proteomics Mass Spectrometry Facility, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA 14 15 16 17 Running title: Molecular physiology of chemical defenses 18 Word count: Abstract (English): 239, Main text: 7109 19 Key words: alkaloids, sequestration, chemical defense, poison frogs, Dendrobatidae, RNA 20 sequencing, proteomics, plasma 21 22 *To whom Correspondence should be addressed: 23 Lauren A. O’Connell 24 Department of Biology 25 Stanford University 26 371 Serra Mall 27 Stanford, CA 94305 28 [email protected] bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/591115; this version posted March 27, 2019. The copyright holder for this preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in perpetuity.
    [Show full text]