อาร์จิโอทอกซิน เป็น สารพิษโพลีอะ มีน ชนิดหนึ่งที่แยกได้จากแมงมุมใยกลม ( Araneus gemma ^{[ 1 ]}และArgiope lobata ) ^{[ 2 ]}

แมงมุมใยกลม หรือที่รู้จักกันในชื่อ แมงมุม วงศ์ อาราไนด (Araneidae ) จัดอยู่ใน วงศ์แมงมุม อาราไนด (Araneidae ) แมงมุมชนิดนี้พบได้เกือบทุกพื้นที่ทั่วโลก

อาร์จิโอทอกซินสามารถจัดประเภทได้ตามการจำแนกประเภทพิษแมงมุมในทศวรรษ 1980 ว่าเป็นสารพิษใน กลุ่ม อะซิลโพลีเอมีนซึ่งประกอบด้วยโครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างกันมากกว่า 100 ชนิดของสารพิษที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด อะซิลโพลีเอมีนเป็นสารประกอบที่เป็นพิษต่อระบบประสาทซึ่งพบได้เฉพาะในต่อมพิษของแมงมุมในระดับพิโคโมลาร์^{[ 3 ]}

สารอาร์จิโอทอกซินถูกจำแนกออกเป็นสามประเภทตามลักษณะของโครโมฟอร์ ได้แก่ ประเภทอาร์จิโอพีน ประเภทอาร์จิโอพินีน และประเภทซูโดอาร์จิโอพินีน

• อาร์จิโอพีน: ประกอบด้วยกรด 2,4-ไดไฮดรอกซีฟีนิลอะซิติก มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า อาร์จี-636
• อาร์จิโอพินีนส์: กรด (4-ไฮดรอกซีอินดอล-3-อิล) อะซิติก ทำหน้าที่เป็นโครโมฟอร์ โมเลกุลเหล่านี้ได้แก่: Arg-630, Arg-658, Arg-659, Arg-744, Arg-759
• ซูโดอาร์จิโอพินีน: ประกอบด้วยกรดอะซิติก (อินโดล-3-อิล) กลุ่มนี้ประกอบด้วย: Arg-373, Arg-728, Arg-743 ^{[ 4 ]}

เป็นสารพิษต่อระบบประสาทที่ มีโมเลกุลขนาดเล็ก ซึ่งมีหมู่ฟังก์ชันขั้วสูง ได้แก่ หมู่ไฮดรอกซิลฟีนอลอิสระ และหมู่เอมีนและกัวนิดีน

นอกจากนี้ ยังมีอาร์จินีน (NH₂ อิสระที่เชื่อมต่อกับโพลีอะมีนผ่านพันธะเปปไทด์โพลีอะมีนเชื่อมต่อกับหมู่ α-คาร์บอกซิลของแอสปาราจีน หมู่เอมีนของกรดอะมิโนนี้เชื่อมต่อกับกรด 2,4-ไดไฮดรอกซีฟีนิลอะซิติก

โครงสร้างของมันได้รับการกำหนดโดยใช้สเปกโทรสโกปี 1H, ¹³ C-RMN, แมสสเปกโทรเมตรีและการวิเคราะห์กรดอะมิโนธาตุ^{[ 5 ]}

ได้มีการพัฒนากลยุทธ์การสังเคราะห์อาร์จิโอทอกซินและอนุพันธ์อย่างครบถ้วน เพื่อทำการทดสอบทางชีวภาพในสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ

อาร์จิโอทอกซินชนิดหนึ่งที่รู้จักกันดีคือ Arg-636 ซึ่งมีสูตรโมเลกุลคือ C29H52N10O6 [3] มีน้ำหนักโมเลกุล 636.78658 กรัม/โมล มีประจุฟอร์มัลเป็น 0 ชื่อ IUPAC คือ: (2S) - N- { 5 - [ 3 - ( 3 - [ [ (2S)-2-อะมิโน-5-(ไดอะมิโนเมทิลิดีนอะมิโน) เพนทาโนอิล ] อะมิโน ] โพรพิลอะมิโน ) โพรพิลอะมิโน ] เพนทิล } -2- { [ 2 - (2,4-ไดไฮดรอกซีฟีนิล) อะเซทิล ] อะมิโน } บิวเทนไดอะไมด์^{[ 6 ]}

ผลกระทบของอาร์จิโอท็อกซิน เมื่อเข้าสู่ร่างกายโดยการกัดของแมงมุมจะไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ แม้ว่าในบางกรณี การกัดของแมงมุมอาร์จิโอท็อกซินอาจทำให้เกิดอาการบวมและคันเล็กน้อย อาร์จิโอท็อกซินจะต่อต้านการทำงานของสารสื่อประสาทกลูตาเมต ปิดกั้นการทำงานของช่องไอออน และส่งผลต่อการส่งสัญญาณประสาทของเหยื่อ สารพิษเหล่านี้ เช่นเดียวกับสารพิษที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำอื่นๆ มีศักยภาพอย่างมากที่จะนำมาใช้ในการศึกษาทางประสาทเคมีเพื่อพัฒนายาใหม่สำหรับการใช้งานทางประสาทบำบัด^{[ 7 ]}

พิษของแมงมุมชนิดนี้แสดงกลไกการออกฤทธิ์ที่หลากหลายซึ่งส่งผลต่อส่วนต่างๆ ของห่วงโซ่การส่งผ่านกระแสประสาท ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น อาร์จิโอทอกซินเป็นสารพิษโพลีอะมีน กลุ่ม ชีวโมเลกุลนี้สามารถยับยั้งช่องไอออนที่ควบคุมด้วยลิแกนด์ บางชนิด ในระบบประสาทส่วนกลางของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและตัวรับกลูตามิกของแมลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ (มีลักษณะตรงข้ามกับช่องตัวรับที่กระตุ้นด้วยกลูตาเมตแบบโฮโมเมอริกและเฮเทอโรเมอริก^{[ 8 ]} ) พบว่ายังสามารถยับยั้งตัวรับต่อไปนี้ได้อีกด้วย ได้แก่AMPA , NMDA (อาร์จิโอทอกซินมีฤทธิ์สูงกว่าที่ตัวรับ NMDA), ไคเนตและตัวรับอะเซทิลโคลีนนิโคตินเชื่อกันว่าการยับยั้งของสารพิษโพลีอะมีนขึ้นอยู่กับการใช้งานและแรงดันไฟฟ้า ยิ่งไปกว่านั้น พวกมันจะจับภายในรูพรุนของช่องที่เปิดอยู่ซึ่งพวกมันยับยั้ง^{[ 9 ]}

มีการใช้สารพิษโพลีอะมีนในทางเภสัชวิทยาอย่างแพร่หลาย สารพิษเหล่านี้มีคุณค่าสูงเนื่องจากมีความสัมพันธ์สูงกับตัวรับกลูตาเมตไอโอโนโทรปิกซึ่งเป็นเป้าหมายยาที่สำคัญสำหรับความผิดปกติทางจิตเวชแม้ว่าจะยังไม่ได้พัฒนา แต่ก็เชื่อกันว่าอาจเป็นวิธีการที่ดีเยี่ยมในการปกป้องระบบประสาทและการรักษาโรคอัลไซเมอร์^{[ 10 ]}

นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ Argiotoxin เป็นเครื่องมือในการวิเคราะห์องค์ประกอบย่อยของตัวรับ AMPA ในเยื่อหุ้มเซลล์ตามธรรมชาติได้อีกด้วย

การศึกษาเกี่ยวกับอาร์จิโอทอกซินได้ดำเนินการโดยเฉพาะเพื่อค้นหาความสัมพันธ์ระหว่างการยับยั้ง ตัวรับ และช่องไอออน นักวิจัยได้มุ่งเน้นไปที่การปิดกั้นตัวรับในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังมากกว่าในสัตว์มีกระดูกสันหลัง

เมื่อกล่าวถึงสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังPlanorbarius corneusเป็นหอยชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการทดลองไอออนิกหลายอย่าง เริ่มต้นด้วยการแยกเซลล์ประสาทของปมประสาทเท้าของหอยและย้ายไปยังห้องพิเศษที่มีสารละลายเกลือและอุณหภูมิที่ควบคุมไว้ จากนั้น การสังเกตจะขึ้นอยู่กับ เทคนิค การควบคุมแรงดันไฟฟ้า ตามปกติ การวัดทางไฟฟ้าได้มาจากการประเมินการตอบสนองของเซลล์ประสาทต่อสารต่างๆ (อาร์จิโอพีน) ^{[ 13 ]}

นอกจากนั้นกุ้งน้ำจืดซึ่งเป็นสัตว์จำพวกกุ้งน้ำจืด ก็ได้ปฏิบัติตามโปรโตคอลที่คล้ายคลึงกันกับการศึกษานี้ ในกรณีนี้ การวิเคราะห์ทำกับกล้ามเนื้อกระเพาะอาหารและใช้ เทคนิค แพทช์แคลมป์ผลการวิจัยได้รับมาโดยคำนึงถึงการเปิดช่องกระตุ้นที่เกิดขึ้นเป็นช่วงๆ^{[ 14 ]}

การทดลองอื่นๆ ใช้สเปกโทรสโกปีเพื่อวิเคราะห์และแยกแยะโมเลกุลเหล่านี้HPLC , แมสสเปกโทรเมตรี, ข้อมูล UV และการวิเคราะห์กรดอะมิโนเป็นองค์ประกอบที่ช่วยให้สามารถระบุอาร์จิโอทอกซินที่หลากหลายได้เนื่องจากสเปกตรัมของพวกมัน สารพิษ Argiope lobata (Arg 636, Arg 630, Arg 658, Arg 744, Arg 759, Arg 373, Arg 728, Arg 723, ...) แสดงความคล้ายคลึงกันอย่างใกล้ชิดในโครงสร้างของพวกมัน ความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างพวกมันคือจุดทางเคมี เช่น กลุ่ม N-เมทิล มวลโมเลกุล หรือสารตกค้างไลซีนที่กำหนดในตำแหน่งที่แน่นอนในโครงสร้างของพวกมัน^{[ 15 ]}

• อาร์จิโอเป้ โลบาต้า
• อาราเนียส เจมม่า
• เดลูเซมีน
• สารพิษต่อระบบประสาท

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับอาร์จิโอทอกซินในวิกิมีเดียคอมมอนส์