定鞭金藻素-2

普賴姆辛-2（Prymnesin-2）是一種由定鞭藻（Prymnesium parvum）分泌的有機化合物，屬於普賴姆辛家族，具有強烈的溶血活性和魚毒性。其純品為淡黃色固體。P. parvum是全球範圍內有害藻華（赤潮）的致災物種之一，可引發大規模魚類死亡。此類藻華對當地漁業構成嚴重威脅，尤其在半鹹水環境中，由於毒素更易達到臨界濃度，危害更為顯著。

## 結構與反應性

普賴姆辛-2的分子式為C96H136Cl3NO35，分子中含有多個手性中心。該化合物具有兩性特徵，可同時作為酸和鹼，因其16個羥基（除C32位的一個羥基外）集中分布在C48–C84區域，並且在C77位連接有一個α-L-呋喃木糖片段。這種結構特徵可能使其與生物膜發生相互作用，這被認為是其毒性作用的基礎。

普賴姆辛-1與普賴姆辛-2的區別在於糖苷殘基不同（前者含有L-阿拉伯糖、D-半乳糖和D-核糖），但兩者表現出相近的生物活性。普賴姆辛類化合物具有獨特的結構特徵：僅含一個甲基，卻含有三個氯原子、四個碳-碳三鍵、糖基和一個氨基。

### 生物合成

根據普賴姆辛的結構資訊，普賴姆辛-2源自乙酸酯相關代謝途徑（即聚酮途徑）。一般而言，初級和次級代謝產物如脂肪酸、聚酮化合物和非核糖體肽均由乙酸途徑合成。2024年的研究報導，A型普賴姆辛2（Prymnesin-2）的碳骨架由巨型聚酮合酶2（命名為「PKZILLA-2巨型聚酮合酶」）催化合成。其化學式為：C141386H226762N41246O42787S1261

## 作用機制

普賴姆辛-2的作用機制尚未完全闡明。普賴姆辛-2與普賴姆辛-1表現出相近的活性。普賴姆辛-2具有多種生物功能，包括強烈的溶血活性，以及小鼠致死性、魚毒性和誘導培養細胞Ca2+內流等活性。其溶血效力比植物皂苷高出50,000倍。

普賴姆辛-2通過毒素與細胞表面的直接相互作用引起溶血，部分原因在於其與細胞脂質的相互作用，但主要歸因於與血細胞表面特定結合位點的結合。普賴姆辛-2類似物的競爭性抑制實驗支持了特異性結合位點的存在。此外，毒素分子的聚集過程也可能參與其溶血活性的主要機制。

## 毒性

普賴姆辛-2是一種具有溶血活性的魚毒性化合物。對1%大鼠血細胞懸液，其50%溶血率所需濃度為2.5 nM；對淡水魚類，9 nM即可致死。當溶液pH從7升至8時，其溶血和魚毒性活性均增強。

普賴姆辛-2在70 nM濃度下可誘導C6大鼠膠質瘤細胞發生鈣離子內流。

除血細胞外，普賴姆辛-2還能影響肝細胞、HeLa細胞和人工脂質體。

如下表所示，普賴姆辛-2對多種動物的血細胞均表現出極強的溶血活性，即使與已具高溶血活性的皂苷相比也高出數個數量級。

普賴姆辛-2 (nM)｜皂苷 (nM)｜相對倍數（vs 皂苷）

小鼠｜2.5｜17000｜6800

兔｜1.7｜15000｜8800

犬｜0.5｜25000｜50000

綿羊｜0.6｜23000｜38000

雞｜1.9｜17000｜8900

鯉魚｜1.6｜11500｜7200

## 對動物的影響

美國首次記錄的P. parvum藻華發生於1985年，地點為德克薩斯州佩科斯河（半乾旱地區）。此後，美國P. parvum藻華的發生頻率急劇上升，該生物已入侵美國南部各州的河流和湖泊，並最近擴展至北部地區。與30年前相比，過去十年間P. parvum藻華的規模和危害程度均顯著增加，導致大規模魚類死亡事件頻發。

## 基本資料

- 日語原文：普賴姆辛-2
- 說明：普賴姆辛-2的結構
- 其他名稱：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-羥基-2,6,11,15,20-五氧雜五環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-八氫吡喃並3,2-b吡喃-2-基-8-氯-3-羥基-2,3,4,4a,6,7,8,8a-八氫吡喃並3,2-b吡喃-2-基-11-氯-3-(2R,3R,4S,5R)-3,4-二羥基-5-(羥甲基)氧雜環戊-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