Кіріспе

Майтоксин (МТХ) – Gambierdiscus toxicus динофлагеллятының бір түрінен шығатын өте күшті биотоксин. Майтоксиннің күші VX нервтік газынан жүз мың есе артық екені анықталды. Майтоксин соншалықты күшті, егешқұйрықтарға 130 нг/кг мөлшерінде ішқуыс инъекциясы салдарынан өлім оқиғасы тіркелді. Майтоксин атауы Таитиде "маито" деп аталатын, алғаш рет маитоксин бөліп алынған Ctenochaetus striatus цигуатер балығынан шыққан. Кейіннен майтоксин Gambierdiscus toxicus динофлагеллятымен өндірілетіні дәлелденді.

Уыттылық механизмі

Майтотоксин клетка сыртындағы кальций арналарын белсендіреді, нәтижесінде цитозольдік Ca2+ иондарының деңгейі артады. Майтотоксиннің нақты молекулалық нысанасы белгісіз, бірақ ол плазма мембранасындағы Ca2+ АТФазаға (PMCA) байланып, оны иондық арнаға айналдырады, бұл палитоксиннің Na+/K+ АТФазасын иондық арнаға айналдыруына ұқсас. Соңында некроптоз каскады іске қосылады, мембрананың көпіршіктенуіне және клетканың лизисіне алып келеді. Майтотоксин кальций байланыстыратын протеаздар – кальпаин 1 және кальпаин 2 –ді жанама түрде белсендіріп, некрозға себеп болуы мүмкін. Егешқұйрықтарда майтотоксиннің улылығы ақуыз емес токсиндерге қатысты ең жоғары: LD50 – 50 нг/кг.

Молекулалық құрылысы

Молекуланың өзі 32 біріккен сақинадан тұрады. Ол үлкен майлы қышқыл тізбектеріне ұқсайды және кез келген организм өндіретін ең ірі және күрделі ақуыз емес, полисахарид емес молекулалардың бірі болғандықтан ерекшеленеді. Майтотоксин 32 эфирлік сақинадан, 22 метил тобынан, 28 гидроксил тобынан және 2 күкірт қышқылы эфирінен тұрады және амфипатиялық құрылымға ие. Оның құрылымы Тохоку университетінде, Гарвард университетінде және Токио университетінде ядролық магниттік резонанс, массалық спектрометрия және синтетикалық химиялық әдістерді қолдана отырып жүргізілген талдаулар арқылы анықталды. Дегенмен, Эндрю Галлимор және Джонатан Спенсер биосинтетикалық қарастыруларға және теңіз полиэфирлерінің биогенезіне қатысты олардың жалпы моделіне сүйене отырып, бір сақиналық қосылыста (J–K қосылысында) майтотоксиннің құрылымына күмән тудырды. К.С. Николау және Майкл Фредерик биосинтетикалық аргументке қарамастан, бастапқыда ұсынылған құрылым дұрыс болуы мүмкін екенін айтады. Осы дау әлі шешілмеген.

Биосинтез

Молекула поликетид синтетаза жолы арқылы табиғатта пайда болады, бірақ 2015 жылдан бері қаржыландырудың жетіспеуіне байланысты жоба тоқтап тұр.