产L-(+)-毒蕈碱Muscarine(1)的蘑菇对人类健康构成严重威胁,因为摄入会导致血液循环衰竭甚至死亡。然而,令人惊讶的是,人们对它们的代谢特征知之甚少,包括对毒物释放和潜在有毒同系物的了解。有鉴于此,Friedrich-Schiller-Universität的Dirk Hoffmeister课题组在产毒蕈碱的蘑菇Clitocybe rivulosa菌丝体中,鉴定出4′-磷酸毒蕈碱(2)是主要的天然产物。
图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.
通过高分辨率质谱、核磁共振光谱以及与合成参考物的比较,阐明了其结构。同时,该研究还在蘑菇Pseudosperma spectrale和Inocybe nitidiuscula中检测到这种以前被忽视的磷酸化化合物。
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随后,对毒蕈碱乙酰胆碱受体M3激活的研究表明,对该靶标只对4′-磷酸毒蕈碱有弱亲和力。
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此外,该研究还通过体外生物学实验表明毒蕈碱Muscaridine(3)是一种与Muscarine(1)相关并共同发生的季胺同系物,不会激活人胚胎肾细胞上的毒蕈碱乙酰胆碱受体M3。
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总之,这项工作为一些强毒性蘑菇的代谢特征和药理学提供了重要的见解。由于无害的4′-磷酸毒蕈碱(2)可以通过非特异性酶促酯切割释放潜在的致命毒蕈碱(1),这些结果与急诊医学评估蘑菇的真实毒性高度相关。
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原文标题:The Fatal Mushroom Neurotoxin Muscarine is Released from a Harmless Phosphorylated Precursor upon Cellular Injury
原文作者:Sebastian Dörner, Felix Trottmann, Paul M. Jordan, Kai Rogge, Benjamin Bartels, Oliver Werz, Christian Hertweck, and Dirk Hoffmeister*
Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202417220