Toyocamycin (Vengicide)

别名: TOYOCAMYCIN; Vengicide; Antibiotic 1037; Uramycin B; Siromycin; Cyanotubericidin; Ahygroscopin-B; 7-Deaza-7-cyanoadenosine; 4-氨基-5-氰基-7-(beta-d-呋喃核糖)吡咯并[2,3-d]嘧啶; 丰加霉素
目录号: V16630 纯度: ≥98%
Toyocamycin(也称为 Vengicide)是从 Streptomyces toyocaensis 中分离出的腺苷衍生物。
Toyocamycin (Vengicide) CAS号: 606-58-6
产品类别: New1
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纯度: ≥98%

产品描述
Toyocamycin(也称为 Vengicide)是从 Streptomyces toyocaensis 中分离出的腺苷衍生物。 Toyocamycin 阻断 RNA 合成和核糖体功能。
生物活性&实验参考方法
靶点
Natural product from Streptomyces diastatochromogenes; XBP1 mRNA splicing; CDK9/cyclinT1 (IC50 = 79 nM)
体外研究 (In Vitro)
丰加霉素/Toyocamycin(0-0.3 μM;4 小时)可同时抑制内质网下方引起的 IRE1α-XBP1 缓冲液激活和其上方引发的 XBP1 mRNA 剪接,同时阻断这两个过程 [1]。在 MM 细胞系中,XBP1 的组成型激活受到丰加霉素(0-0.3 μM;24 小时)和丰加霉素(250 nM;48 小时)的抑制 [1]。丰加霉素(50 μM–0.05 nM;48 和 72 小时)。Toyocamycin(0-100 nM;24 或 48 小时)不会立即对 YB5 和 HCT116 产生细胞毒性,细胞存活率高于 50%;然而,当用 10 nM 处理 24 小时时,两周后癌细胞就会被根除 [2]。通过阻断 ERK MAPK 上的 p38,丰加霉素(60 nM;0-48 小时)可抑制 ROS 介导的细胞荧光并增强 p38/ERK MAPK 激活 [3]。
在这里,我们筛选了ER应激诱导的XBP1激活的小分子抑制剂,并从放线菌菌株的培养液中鉴定出了Toyocamycin。Toyocamycin被证明可以抑制thapsigargin、衣霉素和2-脱氧葡萄糖诱导的HeLa细胞中XBP1 mRNA剪接,而不影响激活转录因子6(ATF6)和PKR样ER激酶(PERK)的激活。此外,尽管托霉素不能抑制IRE1α的磷酸化,但它在体外阻止了IRE1α诱导的XBP1 mRNA切割。因此,托霉素是IRE1α诱导的XBP1 mRNA切割的抑制剂。Toyocamycin不仅抑制ER应激诱导的MM细胞系和患者原代样本中XBP1表达的组成性激活,还抑制其表达。它与硼替佐米显示出协同作用,并以剂量依赖的方式在纳摩尔水平诱导MM细胞(包括硼替佐米耐药性细胞)凋亡。[1]
在筛选天然产物药物库后,我们确定Toyocamycin,一种腺氨酸衍生物,在人类结肠癌癌症细胞中诱导有效的GFP再激活和克隆原性的丧失。连接图谱分析显示,托霉素产生了一种模仿细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)抑制剂的药理学特征。RNA测序显示,托霉素转录组特征与特定CDK9抑制剂(HH1)相似。RNA Pol II磷酸化水平的特异性抑制和激酶测定证实,托霉素特异性抑制CDK9(IC50=79 nM),其疗效优于其他CDK(IC50值在0.67至15µM之间)。分子对接表明,托霉素以不同于其他CDK的构象有效地结合CDK9催化位点,这可以通过催化袋和蛋白质骨架内特定氨基酸的结合贡献来解释。总之,我们证明了托洋霉素在癌症细胞中表现出特异性CDK9抑制,突出了其在癌症化疗中的潜力。[2]
我们研究了Toyocamycin在前列腺癌症PC-3细胞中的凋亡作用及其潜在的分子机制。Toyocamycin处理导致PC-3细胞的细胞存活率降低,但非恶性RWPE-1细胞的存活率没有降低。Toyocamycin增强PC-3细胞的凋亡、线粒体功能障碍和ROS产生。此外,经Toyocamycin处理后,MAPK蛋白被激活。p38和细胞外信号调节激酶(ERK)活性受ROS介导的信号通路调节,该通路是Toyocamycin诱导细胞凋亡的基础。N-乙酰-l-半胱氨酸(NAC)预处理恢复了Toyocamycin诱导的线粒体功能障碍、ROS和凋亡。此外,p38刺激ROS的产生并抑制ERK的激活,而ERK抑制ROS的产生,对p38的激活没有影响。 结论:ROS介导的p38/ERK活化部分参与了Toyocamycin诱导的细胞凋亡,p38/ERK-MAPK调节PC-3细胞中ROS的产生[3]。
体内研究 (In Vivo)
丰加霉素(0.5 mg/kg、1.0 mg/kg;腹腔注射;每周两次;两周)在人类多发性骨髓瘤 (MM) 异种移植模型中表现出抗癌活性。
在人类MM异种移植物模型中,单独使用或与BTZ联合使用的Toyocamycin的体内抗肿瘤活性[1]
为了评估托霉素对MM细胞的体内疗效,皮下接种RPMI8226的SCID小鼠每周两次或一次腹腔注射0.5或1.0的托霉素 此外,还测试了托霉素与BTZ的联合治疗。在第15天,与对照组相比,单独使用托卡霉素显示出强大的抗肿瘤活性,导致肿瘤体积较小。这与BTZ的效果相似(图6a和b)。每周两次或一次注射托霉素对肿瘤的抑制作用没有明显差异。
BTZ与Toyocamycin联合治疗,剂量为0.5 mg/kg或1.0 mg/kg的剂量显示出增强抗肿瘤活性的趋势。
酶活实验
细胞周期蛋白依赖激酶抑制试验[2]
检测重组人CDK9/Cyclin T1、CDK2/Cyclin 2A、CDK4/Cyclin D3、CDK6/Cyclin D3和CDK7/Cyclin H/MAT1对Toyocamycin和已知CDK抑制剂(staurosporine、dinaciclib、palbociclib)的酶活性。体外酶测定在BPS Bioscience进行。CDK9/Cyclin T1、CDK2/Cyclin 2A、CDK4/Cyclin D3和CDK6/Cyclin D3的酶活性用ATP激酶-Glo Plus发光激酶检测试剂盒进行检测,而CDK7/Cyclin H/MAT1的活性用ADP-Glo激酶进行检测。这些测定通过量化激酶反应后溶液中剩余的ATP或ADP的量来测量激酶活性。来自该测定的发光信号与存在的ATP或ADP的量相关,与激酶活性呈负相关。将化合物稀释至10%DMSO并加入反应中,使DMSO在所有反应中的终浓度为1%。所有酶促反应均在30°C下进行60分钟。反应混合物含有40 mM Tris、pH 7.4、10 mM MgCl2、0.1 mg/mL BSA、1 mM DTT、10µM ATP、激酶底物和酶。酶反应后,使用BioTek Synergy 2微孔板读数器测量发光信号。在每种浓度下进行两次激酶活性测定,并将激酶活性百分比计算为化合物存在或不存在时的发光强度比。使用S形剂量反应曲线的非线性回归分析绘制了活性百分比值与一系列化合物浓度的关系图。CDK9重复数据三次,其余CDK重复数据两次。IC50值由引起半最大活性百分比的浓度确定。
细胞实验
蛋白质印迹分析 [1]
细胞类型: HeLa、HEK293
测试浓度: 0、0.03、0.1、0.3 μM
孵育持续时间:4小时
实验结果:既不抑制衣霉素诱导的ATF6也不抑制PERK激活。抑制 IRE1α 诱导的 XBP1 mRNA 裂解,而不影响 IRE1α Ser724 的磷酸化。

蛋白质印迹分析[3]
细胞类型: 人类前列腺癌 PC-3 细胞
测试浓度: 60 nM
孵育时间:12、24、36、48小时
实验结果:抑制AKA的磷酸化水平,同时降低AKA的磷酸化水平ERK 和 p38。

细胞活力测定[3]
细胞类型: PC-3 和 RWPE-1 细胞
测试浓度: 0、20、 40、60、80、100 nM
孵育时间:24 或 48 小时
实验结果:抑制细胞活力并诱导细胞凋亡62%。
动物实验
动物/疾病模型:将人多发性骨髓瘤 (MM) 细胞注射到重症联合免疫缺陷 (SCID) 小鼠体内 [1]。
剂量: 0.5 mg/kg,1.0 mg/kg。
给药途径:腹腔注射 (ip);肿瘤活性 [1]。每周两次;持续 2 周。
实验结果:肿瘤体积显著缩小。与硼替佐米相比,抗肿瘤活性增强,表现为肿瘤体积更小。
动物和鼠异种移植模型 [1]
研究方法已在之前的文献中描述。29简而言之,将 0.5 × 107 个 RPMI8226 细胞皮下接种到 SCID 小鼠体内,这些小鼠在肿瘤接种前 1 天已腹腔注射兔抗唾液酸糖皮质激素-GM1 抗体。肿瘤接种后10天,将荷瘤小鼠随机分为四组,每组五只,使四组小鼠的平均肿瘤体积大致相等。肿瘤体积按以下公式计算:肿瘤体积(mm³)= 0.5 × (长径)× (短径)²。小鼠分别接受腹腔注射治疗,每周两次0.5 mg/kg的Toyocamycin、每周一次1.0 mg/kg的Toyocamycin或每周两次1.0 mg/kg的BTZ,疗程为2周。在治疗期间,比较Toyocamycin治疗组、未治疗组和BTZ治疗组小鼠的肿瘤体积。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
11824 小鼠 LD50 口服 8 mg/kg 放线菌抗生素索引,梅泽弘等编,东京大学出版社。东京出版社,1967,-(805),1967
11824 小鼠腹腔注射LD50 20 mg/kg CRC抗生素化合物手册,第1卷-,Berdy, J.,佛罗里达州博卡拉顿,CRC出版社,1980,5(315),1981
11824 小鼠皮下注射LDLo 10 mg/kg 抗生素杂志,A辑,9(60),1956
11824 小鼠静脉注射LD50 1500 μg/kg CRC抗生素化合物手册,第1卷-,Berdy, J.,佛罗里达州博卡拉顿,CRC出版社,1980,5(318),1981
参考文献

[1]. Identification of Toyocamycin, an agent cytotoxic for multiple myeloma cells, as a potent inhibitor of ER stress-induced XBP1 mRNA splicing. Blood Cancer J. 2012 Jul;2(7):e79.

[2]. Selective CDK9 Inhibition by Natural Compound Toyocamycin in Cancer Cells. Cancers (Basel). 2022 Jul 8;14(14):3340.

[3]. Toyocamycin induces apoptosis via the crosstalk between reactive oxygen species and p38/ERK MAPKs signaling pathway in human prostate cancer PC-3 cells. Pharmacol Rep. 2017 Feb;69(1):90-96.

其他信息
托伊卡霉素是一种N-糖基吡咯并嘧啶类化合物,是结核菌素的一种衍生物,其中吡咯并嘧啶环5位上的氢原子被氰基取代。它具有抗代谢、抗肿瘤、细菌代谢和诱导细胞凋亡的活性。它是一种N-糖基吡咯并嘧啶类化合物,属于腈类、核糖核苷类和抗生素抗真菌剂。
4-氨基-5-氰基-7-(D-呋喃核糖基)-7H-吡咯并(2,3-d)嘧啶。从托伊卡链霉菌培养物中分离得到的抗生素抗代谢物。它是腺苷的类似物,可阻断RNA合成和核糖体功能,主要用作生物化学工具。
据报道,Toyocamycin存在于Streptomyces toyocaensis、Streptomyces diastatochromogenes和其他有相关数据的生物体中。
4-氨基-5-氰基-7-(D-呋喃核糖基)-7H-吡咯并(2,3-d)嘧啶。一种从Streptomyces toyocaensis培养物中分离得到的抗生素抗代谢物。它是腺苷的类似物,可阻断RNA合成和核糖体功能,主要用作生物化学工具。
一项早期的I期Toyocamycin单药研究也曾报道过其在晚期实体瘤患者中的潜在抗肿瘤作用。51然而,由于该研究中未观察到明显的临床反应,因此未计划进行进一步的临床评估。在该研究中,托卡霉素未显示全身性副作用,例如器官功能障碍和血细胞减少,仅在药物输注至软组织时报告出现输注部位局部坏死。这表明,如果通过中心静脉导管输注托卡霉素,其不良反应可能是可控的。此外,由于该研究为I期临床试验,缺乏对疾病稳定期的评估(而疾病稳定期通常在分子靶向治疗的近期临床试验中应用),因此该研究并未排除托卡霉素对实体瘤的潜在临床疗效。总之,我们证实腺苷类似物托卡霉素对内质网应激肿瘤和多发性骨髓瘤细胞具有强效的IRE1-XBP1抑制作用,并能诱导这些细胞发生剂量依赖性凋亡。这些结果为托卡霉素及其他腺苷类似物单药或联合硼替佐米(BTZ)治疗多发性骨髓瘤的临床试验提供了临床前依据。 [1]
20世纪60年代中期,基于对癌细胞系具有良好的抗癌效果,但对其作用机制尚不完全清楚,Toyocamycin在I期临床试验(NSC-63701)中进行了测试。23名癌症患者接受了为期5天的Toyocamycin治疗,剂量为10-200 µg/kg(静脉输注,1-2小时)。未观察到全身毒性反应,但在接受最高剂量的患者中观察到注射部位的局部毒性(严重静脉炎)。
我们的研究表明,Toyocamycin在低剂量下是一种强效且选择性的CDK9抑制剂。这种天然产物可用作小分子工具,在体外调节CDK9活性,其特异性结合可能激发人们设计新型CDK9抑制剂的兴趣。[2]
Toyocamycin是一种从链霉菌属中分离得到的腺苷类似物,属于抗生素。托伊卡霉素是哺乳动物细胞中RNA自切割和磷脂酰肌醇激酶的强效抑制剂。此外,据报道,托伊卡霉素还能抑制激酶活性,例如蛋白激酶C (PKC)、cdc2或磷脂酰肌醇3-激酶 (PI3K)。它还能抑制多发性骨髓瘤 (MM) 细胞中内质网应激介导的X-box结合蛋白1 (XBP-1) 剪接。许多腺苷类似物,如托伊卡霉素、桑吉瓦霉素和MCS-C2,已被研究作为多种癌细胞的抗癌治疗药物。然而,据我们所知,托伊卡霉素激活ROS介导的MAPK信号通路与细胞凋亡之间的联系尚未见报道。在本研究中,我们的结果首次表明,Toyocamycin 通过提高 ROS 产生、激活 MAPKs 并随后破坏线粒体功能、激活 caspase-3 和裂解 PARP 来诱导人类前列腺癌细胞凋亡。[3]
*注: 文献方法仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些方法的准确性
化学信息 & 存储运输条件
分子式
C12H13N5O4
分子量
291.26272
精确质量
291.097
元素分析
C, 49.48; H, 4.50; N, 24.04; O, 21.97
CAS号
606-58-6
PubChem CID
11824
外观&性状
White to off-white solid powder
密度
1.91g/cm3
沸点
721.1ºC at 760 mmHg
闪点
389.9ºC
折射率
1.849
LogP
-1.6
tPSA
150.44
氢键供体(HBD)数目
4
氢键受体(HBA)数目
8
可旋转键数目(RBC)
2
重原子数目
21
分子复杂度/Complexity
443
定义原子立体中心数目
4
SMILES
C1=C(C2=C(N=CN=C2N1[C@H]3[C@@H]([C@@H]([C@H](O3)CO)O)O)N)C#N
InChi Key
XOKJUSAYZUAMGJ-WOUKDFQISA-N
InChi Code
InChI=1S/C12H13N5O4/c13-1-5-2-17(11-7(5)10(14)15-4-16-11)12-9(20)8(19)6(3-18)21-12/h2,4,6,8-9,12,18-20H,3H2,(H2,14,15,16)/t6-,8-,9-,12-/m1/s1
化学名
4-amino-7-[(2R,3R,4S,5R)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]pyrrolo[2,3-d]pyrimidine-5-carbonitrile
别名
TOYOCAMYCIN; Vengicide; Antibiotic 1037; Uramycin B; Siromycin; Cyanotubericidin; Ahygroscopin-B; 7-Deaza-7-cyanoadenosine;
HS Tariff Code
2934.99.9001
存储方式

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

运输条件
Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)
溶解度数据
溶解度 (体外实验)
DMSO : ~100 mg/mL (~343.34 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (8.58 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入到400 μL PEG300中,混匀;然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80,混匀;加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备:将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中,得到澄清溶液。

配方 2 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (8.58 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中,混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备(4°C,1 周):将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中,得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (8.58 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 25.0 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。


请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案:
1、请先配制澄清的储备液(如:用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液,按从左到右的顺序依次添加助溶剂,澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明,并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中,混合均匀/澄清;向上述体系中加入50 μL Tween-80,混合均匀/澄清;然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL;

3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出,可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果,工作液请现配现用!
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液,请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。
制备储备液 1 mg 5 mg 10 mg
1 mM 3.4334 mL 17.1668 mL 34.3336 mL
5 mM 0.6867 mL 3.4334 mL 6.8667 mL
10 mM 0.3433 mL 1.7167 mL 3.4334 mL

1、根据实验需要选择合适的溶剂配制储备液 (母液):对于大多数产品,InvivoChem推荐用DMSO配置母液 (比如:5、10、20mM或者10、20、50 mg/mL浓度),个别水溶性高的产品可直接溶于水。产品在DMSO 、水或其他溶剂中的具体溶解度详见上”溶解度 (体外)”部分;

2、如果您找不到您想要的溶解度信息,或者很难将产品溶解在溶液中,请联系我们;

3、建议使用下列计算器进行相关计算(摩尔浓度计算器、稀释计算器、分子量计算器、重组计算器等);

4、母液配好之后,将其分装到常规用量,并储存在-20°C或-80°C,尽量减少反复冻融循环。

计算器

摩尔浓度计算器可计算特定溶液所需的质量、体积/浓度,具体如下:

  • 计算制备已知体积和浓度的溶液所需的化合物的质量
  • 计算将已知质量的化合物溶解到所需浓度所需的溶液体积
  • 计算特定体积中已知质量的化合物产生的溶液的浓度
使用摩尔浓度计算器计算摩尔浓度的示例如下所示:
假如化合物的分子量为350.26 g/mol,在5mL DMSO中制备10mM储备液所需的化合物的质量是多少?
  • 在分子量(MW)框中输入350.26
  • 在“浓度”框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在“体积”框中输入5,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案17.513 mg出现在“质量”框中。以类似的方式,您可以计算体积和浓度。

稀释计算器可计算如何稀释已知浓度的储备液。例如,可以输入C1、C2和V2来计算V1,具体如下:

制备25毫升25μM溶液需要多少体积的10 mM储备溶液?
使用方程式C1V1=C2V2,其中C1=10mM,C2=25μM,V2=25 ml,V1未知:
  • 在C1框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在C2框中输入25,然后选择正确的单位(μM)
  • 在V2框中输入25,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案62.5μL(0.1 ml)出现在V1框中
g/mol

分子量计算器可计算化合物的分子量 (摩尔质量)和元素组成,具体如下:

注:化学分子式大小写敏感:C12H18N3O4  c12h18n3o4
计算化合物摩尔质量(分子量)的说明:
  • 要计算化合物的分子量 (摩尔质量),请输入化学/分子式,然后单击“计算”按钮。
分子质量、分子量、摩尔质量和摩尔量的定义:
  • 分子质量(或分子量)是一种物质的一个分子的质量,用统一的原子质量单位(u)表示。(1u等于碳-12中一个原子质量的1/12)
  • 摩尔质量(摩尔重量)是一摩尔物质的质量,以g/mol表示。
/

配液计算器可计算将特定质量的产品配成特定浓度所需的溶剂体积 (配液体积)

  • 输入试剂的质量、所需的配液浓度以及正确的单位
  • 单击“计算”按钮
  • 答案显示在体积框中
动物体内实验配方计算器(澄清溶液)
第一步:请输入基本实验信息(考虑到实验过程中的损耗,建议多配一只动物的药量)
第二步:请输入动物体内配方组成(配方适用于不溶/难溶于水的化合物),不同的产品和批次配方组成不同,如对配方有疑问,可先联系我们提供正确的体内实验配方。此外,请注意这只是一个配方计算器,而不是特定产品的确切配方。
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计算结果:

工作液浓度 mg/mL;

DMSO母液配制方法 mg 药物溶于 μL DMSO溶液(母液浓度 mg/mL)。如该浓度超过该批次药物DMSO溶解度,请首先与我们联系。

体内配方配制方法μL DMSO母液,加入 μL PEG300,混匀澄清后加入μL Tween 80,混匀澄清后加入 μL ddH2O,混匀澄清。

(1) 请确保溶液澄清之后,再加入下一种溶剂 (助溶剂) 。可利用涡旋、超声或水浴加热等方法助溶;
            (2) 一定要按顺序加入溶剂 (助溶剂) 。

临床试验信息
NSC-63701
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