定鞭金藻素-2

普赖姆辛-2（Prymnesin-2）是一种由定鞭藻（Prymnesium parvum）分泌的有机化合物，属于普赖姆辛家族，具有强烈的溶血活性和鱼毒性。其纯品为淡黄色固体。P. parvum是全球范围内有害藻华（赤潮）的致灾物种之一，可引发大规模鱼类死亡。此类藻华对当地渔业构成严重威胁，尤其在半咸水环境中，由于毒素更易达到临界浓度，危害更为显著。

## 结构与反应性

普赖姆辛-2的分子式为C96H136Cl3NO35，分子中含有多个手性中心。该化合物具有两性特征，可同时作为酸和碱，因其16个羟基（除C32位的一个羟基外）集中分布在C48–C84区域，并且在C77位连接有一个α-L-呋喃木糖片段。这种结构特征可能使其与生物膜发生相互作用，这被认为是其毒性作用的基础。

普赖姆辛-1与普赖姆辛-2的区别在于糖苷残基不同（前者含有L-阿拉伯糖、D-半乳糖和D-核糖），但两者表现出相近的生物活性。普赖姆辛类化合物具有独特的结构特征：仅含一个甲基，却含有三个氯原子、四个碳-碳三键、糖基和一个氨基。

### 生物合成

根据普赖姆辛的结构信息，普赖姆辛-2源自乙酸酯相关代谢途径（即聚酮途径）。一般而言，初级和次级代谢产物如脂肪酸、聚酮化合物和非核糖体肽均由乙酸途径合成。2024年的研究报道，A型普赖姆辛2（Prymnesin-2）的碳骨架由巨型聚酮合酶2（命名为“PKZILLA-2巨型聚酮合酶”）催化合成。其化学式为：C141386H226762N41246O42787S1261

## 作用机制

普赖姆辛-2的作用机制尚未完全阐明。普赖姆辛-2与普赖姆辛-1表现出相近的活性。普赖姆辛-2具有多种生物功能，包括强烈的溶血活性，以及小鼠致死性、鱼毒性和诱导培养细胞Ca2+内流等活性。其溶血效力比植物皂苷高出50,000倍。

普赖姆辛-2通过毒素与细胞表面的直接相互作用引起溶血，部分原因在于其与细胞脂质的相互作用，但主要归因于与血细胞表面特定结合位点的结合。普赖姆辛-2类似物的竞争性抑制实验支持了特异性结合位点的存在。此外，毒素分子的聚集过程也可能参与其溶血活性的主要机制。

## 毒性

普赖姆辛-2是一种具有溶血活性的鱼毒性化合物。对1%大鼠血细胞悬液，其50%溶血率所需浓度为2.5 nM；对淡水鱼类，9 nM即可致死。当溶液pH从7升至8时，其溶血和鱼毒性活性均增强。

普赖姆辛-2在70 nM浓度下可诱导C6大鼠胶质瘤细胞发生钙离子内流。

除血细胞外，普赖姆辛-2还能影响肝细胞、HeLa细胞和人工脂质体。

如下表所示，普赖姆辛-2对多种动物的血细胞均表现出极强的溶血活性，即使与已具高溶血活性的皂苷相比也高出数个数量级。

普赖姆辛-2 (nM)｜皂苷 (nM)｜相对倍数（vs 皂苷）

小鼠｜2.5｜17000｜6800

兔｜1.7｜15000｜8800

犬｜0.5｜25000｜50000

绵羊｜0.6｜23000｜38000

鸡｜1.9｜17000｜8900

鲤鱼｜1.6｜11500｜7200

## 对动物的影响

美国首次记录的P. parvum藻华发生于1985年，地点为德克萨斯州佩科斯河（半干旱地区）。此后，美国P. parvum藻华的发生频率急剧上升，该生物已入侵美国南部各州的河流和湖泊，并最近扩展至北部地区。与30年前相比，过去十年间P. parvum藻华的规模和危害程度均显著增加，导致大规模鱼类死亡事件频发。

## 基本资料

- 日语原文：普赖姆辛-2
- 说明：普赖姆辛-2的结构
- 其他名称：PRM2
- IUPACName：(11S)-1-(2R,3R,4R,5S,6R)-6-(2R,3S,4R,4aR,6R,8aR)-6-(2R,3S,4aR,6S,8R,8aS)-6-(2R,3R,4aR,6S,8R,8aR)-6-(2S,3S,4aS,6R,8aR)-2-(1S,3R,5S,7S,10S,12R,14S,16S,21R,22R)-7-(1Z,3Z,6R,8Z,10Z,18Z)-6-氨基-19-氯十九-1,3,8,10,18-五烯-12,16-二炔基-22-羟基-2,6,11,15,20-五氧杂五环12.9.0.03,12.05,10.016,21二十三烷-19-基-3-甲基-2,3,4,4a,6,7,8,8a-八氢吡喃并3,2-b吡喃-2-基-8-氯-3-羟基-2,3,4,4a,6,7,8,8a-八氢吡喃并3,2-b吡喃-2-基-11-氯-3-(2R,3R,4S,5R)-3,4-二羟基-5-(羟甲基)氧杂环戊-2-基氧基十六-13,15-二炔-2,4,6,7,8,9,10-庚醇
- CASNo：168010-52-4
- ChemSpiderID2：8971965
- PubChem：102510995
- StdInChI：1S/C96H136Cl3NO35/c1-3-4-15-23-47(98)75(109)79(113)80(114)76(110)49(102)35-50(103)88(135-96-85(119)78(112)74(43-101)132-96)51(104)38-70-77(111)81(115)82(116)94(131-70)95-84(118)83(117)93-62(130-95)31-30-61(129-93)90-54(107)39-72-87(133-90)48(99)34-71(126-72)91-55(108)40-73-92(134-91)53(106)36-64(125-73)57-26-27-58-63(121-57)33-44(2)86(127-58)59-28-29-60-89(128-59)52(105)37-65-67(123-60)42-68-69(124-65)41-66-56(122-68)25-24-46(120-66)22-18-14-17-21-45(100)20-16-12-10-8-6-5-7-9-11-13-19-32-97/h1,8,10,12,14,16-19,22,32,44-96,101-119H,7,9,20-21,23-31,33-43,100H2,2H3/b10-8+,16-12+,17-14+,22-18+,32-19+/t44-,45+,46+,47-,48+,49?,50?,51?,52+,53+,54-,55+,56-,57+,58+,59?,60-,61?,62+,63-,64?,65-,66-,67-,68+,69+,70+,71?,72+,73+,74+,75?,76?,77-,78+,79?,80?,81+,82-,83+,84-,85+,86-,87+,88?,89+,90+,91+,92+,93-,94?,95+,96+/m0/s1
- StdInChIKey：WCHCDYFGLWOFCV-GUPVPWLLSA-N
- 3D模型（JSmol）：CC@H1CC@2(H)OC@@H(C3CC@H(C@@4(H)OC@@H(C5CC@H(C@@6(H)OC@@H(C7CCC@@8(H)OC@@H(C9OC@@H(C@@HO)CC(C(C(CC(C(C(C(C(C@HCl)O)O)O)O)O)O)OC@H%10OC@@HCO)O)C@H(C@HO)O)C@HO)Cl)C@@HO)O)CCC@@2(H)OC@@H1C%11CCC@%12(H)OC@@%13(H)CC@@%14(H)OC@@%15(H)CCC@@HOC@@%15(H)CC@@%14(H)OC@@%13(H)CC@HO
- C：96
- H：136
- 氯化物（Cl−）：3
- N：1
- O：35