鬼筆環(huán)肽的作用與合成

鬼筆環(huán)肽（phalloidin），是從一種劇毒蘑菇(Amanita phalloides（Vaill ex Fr.）Secr.) （傘菌目，毒傘屬的毒傘）中分離出來的一種多肽物質，屬于毒傘肽類毒素，是一種強烈毒素。無色，細針狀結晶。鬼筆環(huán)肽中毒的主要癥狀是由于肝細胞的破壞引起的急性饑餓。它通過結合和穩(wěn)定絲狀肌動蛋白（F-actin）發(fā)揮功能，并有效防止肌動蛋白纖維解聚。由于其與F-肌動蛋白的緊密和選擇性結合，含鬼筆環(huán)肽的熒光標記已廣泛用于顯微術中，以在生物醫(yī)學研究中可視化F-肌動蛋白。

合成

生物合成
鬼筆環(huán)肽是一種雙環(huán)七肽，含有不尋常的半胱氨酸-色氨酸鍵。 編碼鬼筆環(huán)肽合成的基因是死亡帽蘑菇中MSDIN家族的一部分，編碼34個氨基酸的前肽。 脯氨酸殘基位于七個殘基區(qū)域的兩側，稍后將變成鬼筆環(huán)肽。 翻譯后，必須對肽進行蛋白水解切除，環(huán)化，羥基化，使Trp-Cys交聯(lián)形成色氨酸，并差向異構化以形成D-Thr。 這些步驟的順序和確切的生化機理尚未*了解。 目前的看法是，必要的生物合成基因聚集在MSDIN基因附近。

34-mer的第一個翻譯后修飾是通過脯氨酰寡肽酶（POP）進行蛋白水解切割，以去除10個氨基酸的“前導"肽。 然后，POP通過氨基酸1（Ala）和氨基酸7（Pro）之間的轉肽作用使七肽Ala-Trp-Leu-Ala-Thr-Cys-Pro環(huán)化。 據(jù)信，接下來將通過Trp-Cys交聯(lián)形成色氨酸。
化學合成
由于鬼筆環(huán)肽因其結合和穩(wěn)定肌動蛋白聚合物的能力而被開發(fā)利用，但細胞無法輕易吸收，因此科學家發(fā)現(xiàn)鬼筆環(huán)肽衍生物在研究中更有用。 本質上，它遵循典型的使用羥脯氨酸的小肽合成。 合成的主要困難是色氨酸的形成（半胱氨酸-色氨酸交聯(lián)）。

作用機理

鬼筆環(huán)肽結合F-肌動蛋白，防止其解聚并中毒細胞。 鬼筆環(huán)肽特異性結合在F-肌動蛋白亞基之間的界面，將相鄰的亞基鎖定在一起。 鬼筆環(huán)肽（一種雙環(huán)七肽）與肌動蛋白絲的結合比與肌動蛋白單體的結合更緊密，從而導致肌動蛋白亞基從絲端解離的速率常數(shù)減小，這通過防止絲解聚而基本穩(wěn)定了肌動蛋白絲。此外，發(fā)現(xiàn)鬼筆環(huán)肽抑制F-肌動蛋白的ATP水解活性。因此，鬼筆環(huán)肽以不同于G-肌動蛋白的構型捕獲肌動蛋白單體，并通過大大降低單體解離的速率常數(shù)來穩(wěn)定F-肌動蛋白的結構，這是與ADP捕獲有關的事件。 總體而言，發(fā)現(xiàn)鬼筆環(huán)肽與肌動蛋白發(fā)生化學計量反應，強烈促進肌動蛋白聚合并穩(wěn)定肌動蛋白聚合物。
鬼筆環(huán)肽在細胞中不同濃度下的功能不同。 當鬼筆環(huán)肽以低濃度引入細胞質時，它將聚合度較低的細胞質肌動蛋白和纖維蛋白吸收到穩(wěn)定的聚集的肌動蛋白聚合物“島"中，但不會干擾應力纖維，即厚的微絲束。Wehland等 還注意到在更高的濃度下，鬼筆環(huán)肽會誘導細胞收縮。