Fluralaners'ha convertit en un dels compostos d'isoxazolina més estudiats en parasitologia moderna i farmacologia veterinària. La seva notable potència contra els ectoparàsits - paparres, puces i altres artròpodes - prové d'un mecanisme molecular precís que implica receptors de neurotransmissors inhibidors del sistema nerviós dels artròpodes. Entendre com interacciona el fluralaner amb els receptors GABA obre una finestra sobre per què aquesta molècula funciona tan eficaçment i per què és tan prometedora per a la investigació i el desenvolupament comercial contínues.
Tauleta Fluralaner
1. Especificació general (en estoc)
(1) Solució
(2) Tauleta
(3) Injecció
(4) Aerosol
(5) Gotes
2.Personalització:
Negociarem individualment, OEM/ODM, sense marca, només per a la investigació científica.
Codi intern: BM-2-079
Fluralaner CAS 864731-61-3
Mercat principal: EUA, Austràlia, Brasil, Japó, Alemanya, Indonèsia, Regne Unit, Nova Zelanda, Canadà, etc.
Com s'uneix Fluralaner als receptors GABA dels artròpodes?
La base estructural de l'enquadernació selectiva
El fluralaner és un compost d'isoxazolina, conegut per la seva forta capacitat d'unir-se als canals iònics controlats per lligand-en invertebrats. La molècula té una bastida aromàtica que està substituïda per trifluorometil-i s'adapta molt bé a un punt d'unió al·lostèric al domini transmembrana dels canals de clorur de GABA-de crustacis. Aquesta butxaca està físicament separada del lloc de reconeixement GABA. De vegades s'anomena lloc d'unió TBOB (t-butilbiciclofosforotionat) o lloc antagonista no competitiu. Això vol dir que fluralaner no competeix amb GABA pel mateix lloc.
Els estudis d'electrofisiologia sobre els receptors GABA de Drosophila melanogaster i Musca domestica han confirmat que el fluralaner pot assolir concentracions inhibidores del rang nanomolar-(valors de IC₉₀ sovint indicats per sota de 10 nM en preparats d'artròpodes), que és molt diferent del poc que s'uneix als receptors GABA-A dels mamífers. La molècula és selectiva perquè les seqüències de subunitats receptores d'artròpodes i de vertebrats són diferents, especialment a les hèlixs transmembrana M2 i M3.
Això dóna una explicació molecular de per què és segur per a espècies no -objectiu.
Selectivitat de la subunitat del receptor en artròpodes
Fluralaner no funciona de la mateixa manera en tots els subtipus de receptors GABA. Els científics han descobert que els receptors amb la subunitat RDL (Resistència a la dieldrina) tenen la capacitat més forta d'unir-se. Això es deu al fet que la subunitat RDL és la principal subunitat inhibidora que es troba a la majoria d'espècies d'insectes, des de la paparra-de potes negres fins a la puça del gat. La butxaca transmembrana hidrofòbica de la subunitat RDL s'adapta perfectament a les cadenes laterals lipòfiles de fluralaner, mantenint estable el complex receptor de fàrmacs i bloquejant el canal durant més temps.
Fluralaner i la interfície transmembrana dels canals gated GABA-
Arquitectura de la regió de Channel Pore
Els canals de clorur que s'activen pel GABA formen part de la superfamília de receptors de bucle Cys-. Cada receptor de treball està format per cinc subunitats agrupades simètricament al voltant d'un porus conductor d'ions central-. Cada subunitat té quatre hèlixs en el seu domini transmembrana (M1–M4). L'hèlix M2 de cada subunitat revesteix el porus del canal. El lloc d'unió de l'antagonista no competitiu es troba al punt de trobada de dues hèlixs M2 i M3 properes, a l'interior de la interfície transmembrana-de lípids. Aquí és exactament onfluralaners'enganxa a la membrana cel·lular.
Aquesta interacció s'ha traçat amb gran detall mitjançant estudis d'acoblament computacional i assaigs de desplaçament de radiolligants.
Amb residus de leucina i treonina conservats a l'hèlix M2, l'anell d'isoxazolina de fluralaner fa enllaços hidrofòbics crucials. Al mateix temps, el grup aríl fluorat del compost s'enfonsa en un espai-repel·lent a l'aigua format en el punt on es troben M1 i M2. Els dos punts de contacte formen un complex estable i d'alta-afinitat que atura el flux d'ions clorur a través del canal.
Conseqüències del bloqueig transmembrana
La conductància del clorur cau molt quan el porus transmembrana està bloquejat físicament. En les neurones artròpodes sanes, el flux d'entrada de clorur controlat per GABA-és el principal que impedeix que les neurones actuïn sense control.
Ho fa fent que la membrana estigui més carregada i hiperpolaritzada. El contacte transmembrana és on s'allotja el fluralaner, la qual cosa elimina completament aquest fre. El resultat és una reacció en cadena de despolarització neuronal incontrolada que provoca falles de moviment, convulsions i, finalment, paràlisi en artròpodes afectats. Els enregistraments publicats de pegat-pinça de les neurones Rhipicephalus microplus han demostrat que tots els canals estan bloquejats a nivells similars a les exposicions terapèutiques al plasma després de prendre el fàrmac per via oral o aplicar-lo tòpicament.
Per què és important l'activació del receptor GABA per a l'activitat de Fluralaner?
El paper de l'estat de canalització
A primera vista, pot ser que no tingui sentit, però activar els receptors GABA fa que l'efecte inhibidor del fluralaner sigui més fort. Això es deu al fet que el lloc d'unió de l'antagonista no competitiu al domini transmembrana és més fàcil d'arribar quan el canal canvia de la seva forma de repòs (tancada) a la seva forma oberta (desensibilitzada). Quan la proteïna està en repòs, els residus hidròfobs bloquegen parcialment la butxaca d'unió, cosa que dificulta l'entrada de fàrmacs. L'alliberament endògen de GABA activa el gating del canal, que canvia la forma de l'hèlix M2. Això fa que la butxaca sigui més àmplia i accelera molt la velocitat a la qual s'uneix el fluralaner.
Aquest efecte de "bloqueig de-canal obert" és ben-conegut en el camp de la farmacologia del receptor de bucle-cys. Significa que el fluralaner funciona connectant-se a l'activitat GABA al sistema nerviós dels artròpodes. Per tant, les sinapsis actives es converteixen en els millors llocs per acumular fàrmacs.
Estat-Inhibició dependent del receptor GABA per Fluralaner
Perfil cinètic de la interacció fàrmac-receptor
La inhibició-depenent de l'estat és quan una molècula s'uneix a una proteïna objectiu amb més força quan es troba en determinats estats conformacionals. Per a fluralaner, els estudis que utilitzen ous de Xenopus laevis que produeixen subunitats RDL d'artròpodes recombinants han demostrat que els estats del receptor obert i desensibilitzat tenen constants d'associació molt més altes que l'estat de repòs. En canvi, la velocitat de separació es manté lenta independentment de la forma en què es trobi el canal. Això vol dir que les molècules romanen a la butxaca transmembrana durant molt de temps de mitjana.
Aquest tret dinàmic és útil a la vida real. Perquèfluralanerbàsicament s'encalla al canal obert o relaxat,
L'alliberament repetit de GABA a les unions neuromusculars dels artròpodes acumula més fàrmac al receptor, fent que el bloqueig sigui més fort amb el temps. Aquest procés pot ajudar a explicar per què els efectes del fàrmac duren tant de temps al laboratori-setmanes o mesos de control dels ectoparàsits després d'una sola dosi.
Implicacions per als mecanismes de resistència
La comprensió de la resistència també s'ajuda a saber com funciona l'enllaç-depenent de l'estat. S'han trobat mutacions puntuals a la subunitat RDL, especialment la substitució A301S/G a l'hèlix M2, en moltes poblacions de Drosophila, mosquits i àcars. Aquestes mutacions fan que sigui més difícil que el fluralaner s'uneixi alterant la complementarietat geomètrica de la butxaca transmembrana.
Els artròpodes que presenten aquests canvis i són resistents als fàrmacs tenen valors d'IC₉₀ molt més alts. Això es deu al fet que els complexos fàrmac-receptor són menys estables. Per a la gestió-a llarg termini dels fàrmacs de classe d'isoxazolina-, encara és important vigilar els gens RDL a les poblacions de plagues objectiu.
De la unió del receptor GABA a la disfunció del canal de clorur
Alteració de la neurotransmissió inhibidora
La fallada del canal de clorur és l'esdeveniment fisiològic més proper que connecta la unió molecular amb efectes nocius sobre els éssers vius. En situacions saludables, el clorur que entra pels canals tancats per GABA-manté el potencial de membrana negatiu a les neurones dels crustacis i les terminacions nervioses motores. L'equilibri iònic es desplaça cap a una despolarització sostinguda de la membrana quan el bloqueig induït pel fluralaner-atura aquesta afluència. Quan les neurones estan danyades, entren en un estat anomenat tret tònic, que és quan envien potencials d'acció tot el temps sense ser controlats. Això utilitza tots els recursos sinàptics i fa que la sortida del motor sigui inestable.
Els enregistraments electromiogràfics dels músculs de les cames de paparra exposats a quantitats d'isoxazolina similars a les que es troben al cos van captar aquest canvi en temps real, mostrant que els músculs van passar de ràfegues motores rítmiques a contraccions tetàniques sostingudes pocs minuts després de l'exposició a la droga.
Conductància del clorur i letalitat dels artròpodes
Hi ha un vincle clar entre la pèrdua de conductància del clorur i la mort dels artròpodes. Els investigadors que van mesurar el flux de clorur a través dels nervis i els músculs dels artròpodes van trobar que tallar la conductància del clorur de GABA-delimitada en més d'un 70% provoca constantment una fallada de moviment que no es pot solucionar.
La dosificació estàndard de fluralaner dóna lloc a concentracions que bloquegen la conductància del clorur molt per sobre d'aquest nivell en espècies d'artròpodes que són sensibles. Això és especialment important per al desenvolupament d'intermedis medicinals perquè aquest procés funciona de la mateixa manera en diferents tipus d'artròpodes, com ara paparres dures, paparres toves, puces i polls, tot i que aquests grups tenen genomes molt diferents. Com que la regió transmembrana de la subunitat RDL es manté igual, el fluralaner es pot utilitzar com a bastida per a molts tipus diferents d'estudi i creixement de paràsits.
Conclusió
A més,Fluralanerté forts efectes antiparasitaris que provenen del bloqueig dels canals de clorur de GABA-de crustacis a múltiples nivells moleculars. Provoca una reacció en cadena d'hiperexcitació neuronal que mata els artròpodes que són vulnerables a concentracions nanomolars en unir-se a la interfície transmembrana dels receptors que contenen RDL-, aprofitant l'accessibilitat depenent de l'estat- i bloquejant de manera persistent la conductància del clor. És segur perquè només s'uneix a certs tipus de receptors d'artròpodes i no a receptors de mamífers. A mesura que avança la investigació sobre la química de la isoxazolina, el fluralaner es continuarà utilitzant en els negocis i com a model per dissenyar noves molècules antiparasitàries.
PMF
P1: Què fa que el fluralaner sigui selectiu per als receptors GABA dels artròpodes sobre els receptors dels mamífers?
+
-
La selectivitat prové de les diferències en l'estructura del domini transmembrana dels canals de clorur controlats per GABA-. Els receptors d'artròpodes que tenen la subunitat RDL tenen una butxaca d'unió hidròfoba amb qualitats geomètriques i electrostàtiques especials que fan que la bastida substituïda de trifluorometil-de fluralaner s'enganxi molt bé a ells. Les diferents subunitats del receptor GABA-A dels mamífers tenen diferents residus a les mateixes posicions transmembrana. Això fa que sigui molt més difícil que els fàrmacs i els receptors s'uneixin i treballin junts.
P2: Com allarga la inhibició depenent de l'estat-la durada d'acció del fluralaner?
+
-
Els estats oberts i sensibles dels canals de clorur controlats per GABA-són on el fluralaner s'uneix amb més freqüència. Com que triga molt de temps a trencar-se, una vegada que està dins de la butxaca transmembrana, la molècula es manté allà durant molts cicles de gating. A les sinapsis dels artròpodes, les obertures repetides dels canals mediades per GABA-continuen recarregant el fàrmac al lloc d'unió. Això manté el canal de clorur bloquejat molt després que les concentracions plasmàtiques de fàrmacs comencin a baixar.
P3: Les mutacions a la subunitat RDL poden conferir resistència a fluralaner?
+
-
S'ha demostrat que els canvis puntuals, com A301S/G a l'hèlix M2 de la subunitat RDL, redueixen l'afinitat del fluralaner per a la unió canviant la forma de la butxaca transmembrana. El seguiment de camp ha trobat aquestes mutacions en diverses espècies d'insectes, que estan relacionades amb valors d'IC més alts i una menor efectivitat en organismes vius. Per als programes de control d'ectoparàsits de llarga durada-, es recomana vigilar les taxes d'al·lel de resistència i canviar les classes de compostos quan sigui necessari.
Col·labora amb Bloomtechz per a l'oferta Premium Fluralaner
A Bloomtechz, tenim més de 12 anys d'experiència en síntesi orgànica i una instal·lació de producció de 100.000-metres quadrats-que està certificada per GMP i compleix els estàndards de la FDA dels EUA, la UE, el Japó i la Xina. Com a fiablefluralanerproveïdor, oferim productes intermedis-de qualitat farmacèutica que s'han comprovat rigorosament la qualitat tres vegades: a la planta, pel nostre propi equip d'AQ/QC i per una tercera autoritat-. La nostra logística-gestionada d'ERP s'assegura que els temps d'espera siguin correctes, que els preus siguin clars i que els tràmits duaners funcionin sense problemes. Bloomtechz ofereix un subministrament fiable i a un preu just que està recolzat per una responsabilitat real, tant si necessiteu petites quantitats per a un laboratori com si necessiteu grans quantitats per a una empresa.
Poseu-vos en contacte amb el nostre equip directament aSales@bloomtechz.comper discutir els vostres requisits d'abastament.
Referències
1. Ozoe, Y., Asahi, M., Ozoe, F., Nakahira, K. i Mita, T. (2010). L'isoxazolina antiparasitària A1443 és un potent bloquejador dels canals de clorur-detinguts per lligands d'insectes. Comunicacions de recerca bioquímica i biofísica, 391(1), 744–749.
2. Gassel, M., Wolf, C., Noack, S., Williams, H. i Ilg, T. (2014). El nou fluralaner ectoparasiticida isoxazolina: inhibició selectiva dels canals de clorur controlats per -àcid aminobutíric- i glutamat-artròpodes i activitat insecticida/acaricida. Bioquímica dels insectes i biologia molecular, 45, 111–124.
3. Nakao, T., Banba, S., Nomura, M. i Hirase, K. (2013). Insecticides meta-diamida que actuen en llocs diferents del receptor RDL GABA dels dels antagonistes no competitius convencionals. Bioquímica dels insectes i biologia molecular, 43(4), 366–375.
4. Ihara, M., Buckingham, SD, Matsuda, K. i Sattelle, DB (2017). Inhibidors dels canals de clorur controlats per GABA-: mode d'acció i resistència. Bioquímica i fisiologia dels plaguicides, 137, 37–47.
5. Rufener, L., Danelli, V., Bertrand, D. i Sager, H. (2017). El nou lotilaner ectoparasiticida d'isoxazolina (Credelio™): un antagonista no-competitiu específic dels canals de clorur de -àcid aminobutíric- dels invertebrats (GABACls). Paràsits i vectors, 10(1), 1–12.
6. Casida, JE i Durkin, KA (2015). Noves dianes de pesticides del receptor GABA. Bioquímica i fisiologia dels plaguicides, 121, 22–30.