Brefeldin A

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Strukturformel
Struktur von Brefeldin A
Allgemeines
Name Brefeldin A
Andere Namen
  • γ,4-Dihydroxy-2-(6-hydroxy-1-heptenyl)-4-cyclopentanecrotonic-acid-λ-lacton
Summenformel C16H14O4
CAS-Nummer 20350-15-6
PubChem 5287620
Kurzbeschreibung

weißes bis gelbweißes kristallines Pulver [1]

Eigenschaften
Molare Masse 280,36 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
06 – Giftig oder sehr giftig

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301
P: 301+310 [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2][1]
Gesundheitsschädlich
Gesundheits-
schädlich
(Xn)
R- und S-Sätze R: 22
S: keine S-Sätze
Toxikologische Daten

275 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Brefeldin A (Abkürzung: BFA) ist ein Lacton-Antibiotikum, das von Pilzen wie Eupenicillium brefeldianum synthetisiert wird und ursprünglich als ein antivirales Therapeutikum isoliert wurde.[3] Heutzutage wird es hauptsächlich in der medizinischen und biologischen Forschung zur Untersuchung des Proteintransportes eingesetzt.[4]

BFA induziert retrograden Transport vom Golgi-Apparat zum Endoplasmatischen Retikulum, wodurch es zu einer Akkumulation von Proteinen (zum Beispiel von Interferon γ) im Endoplasmatischen Retikulum kommt. Brefeldin A scheint dabei an einem bestimmten GTP-Austauschfaktor anzugreifen, der für die Aktivierung der GTPase Arf1p verantwortlich ist.[5]

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten]

Löslichkeit:

Die Wirkung von Brefeldin A[Bearbeiten]

Brefeldin A wirkt in kürzester Zeit als Zellgift: Der Golgi-Apparat zerfällt und wandelt sich zum Endoplasmatischen Retikulum (ER). [7] Wegen dieser Charakteristik ist Brefeldin ein wirksamer Hemmstoff der Sekretion einer Zelle: Proteine, die sezerniert werden sollen, werden im ER translatiert, reifen im Golgi und in Post-Golgi-Kompartimenten und werden schließlich durch Vesikelfusion mit der Zellmembran freigesetzt.

Brefeldin A hemmt Proteine, die ADP-Ribosylierungsfaktoren aktivieren, die sogenannte Arfs. Im ER werden durch kleine, GTP-beladene G-Proteine der Arf-Familie Protein-Komplexe organisiert, sogenannte Coats. Die Coats helfen, notwendige Transportmoleküle auszuwählen und wirken als Gerüst, an dem Vesikel abgeschnürt werden.[8] Auf dem Weg vom ER zum Golgi hin werden solche Vesikel erst vom ER abgeschnürt und dann in den Golgi eingelagert (Zisternenreifung oder anterograder Transport); umgekehrt werden in gleicher Weise auch Proteine in Vesikeln zur Wiederverwendung vom Golgi zurück zum ER geschleust (retrograder Transport).[9] Die Bildung solcher Vesikel hängt von der COP-I-Zusammenlagerung durch Arf1-GTP ab. Brefeldin-A-Hemmung von Arf1 löst die COP-I-Vesikel auf, läßt den Golgi kollabieren und lagert die betroffenen Proteine wieder in das ER ein. [7]

Durch GTP-spaltende GTPase wird das aktive Arf1-GTP zum inaktiven Arf1-GDP umgewandelt. Arf1-GPD wiederum tauscht, vermittelt durch Sec7-GDP-GTP-Austauschfaktoren, GDP wieder gegen GTP aus. Brefeldin A blockiert den GDP-GTP-Austausch, indem es den Arf1-GPD:Sec7-Komplex stabilisiert und damit inaktiviert.[10] Dies war das erste Beispiel dafür, dass ein Toxin ein Protein in einer Falle fängt und so seine Funktion eliminiert. [11]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e Datenblatt Brefeldin A bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 14. März 2011 (PDF).Vorlage:Sigma-Aldrich/Name nicht angegeben
  2. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  3. Tamura G, Ando K, Suzuki S, Takatsuki A, Arima K: Antiviral activity of brefeldin A and verrucarin A. In: J. Antibiot.. 21, Nr. 2, Februar 1968, S. 160–161. PMID 4299889.
  4. Klausner RD, Donaldson JG, Lippincott-Schwartz J: Brefeldin A: insights into the control of membrane traffic and organelle structure. In: J. Cell Biol.. 116, Nr. 5, März 1992, S. 1071–80. doi:10.1083/jcb.116.5.1071. PMID 1740466. PMC: 2289364 (freier Volltext).
  5. Rajamahanty S, Alonzo C, Aynehchi S, Choudhury M, Konno S: Growth inhibition of androgen-responsive prostate cancer cells with brefeldin A targeting cell cycle and androgen receptor. In: Journal of Biomedical Science. 17, Nr. 1, 2010, S. 5. doi:10.1186/1423-0127-17-5. PMID 20102617. PMC: 2843609 (freier Volltext). Abgerufen am 29. März 2010..
  6. Physikalische Eigenschaften: Brefeldin A − Produktinformation der Firma Fermentek
  7. a b J Cell Biol. 1997 Dec 1;139(5):1137-55. Golgi tubule traffic and the effects of brefeldin A visualized in living cells. Sciaky N, Presley J, Smith C, Zaal KJ, Cole N, Moreira JE, Terasaki M, Siggia E, Lippincott-Schwartz J.
  8. Schekman, R., and Orci, L. (1996). Science 271, 1526–1533.
  9. Glick, B.S., and Malhotra, V. (1998). Cell 95, 883–889
  10. Peyroche, A., Antonny, B., Robineau, S., Acker, J., Cherfils, J., Jackson, C.L. (1999). Mol. Cell 3, 275–285.
  11. Cell, Vol. 97, 153–155, April 16, 1999, P. Chardin und F. McCormick, Brefeldin A: the advantage of being uncompetitive

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Brefeldin A – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien