Alfa bungarotoksiini

Alfa-bungarotoksiini  on proteiinineurotoksiini , jota tuotetaan käärmeen Bungarus multicinctusin myrkkyrauhasissa . α-Bungarotoksiini sitoutuu spesifisesti luurankolihasten postsynaptisten kalvojen nikotiiniasetyylikoliinireseptoreihin (nAchR) ja estää siten hermo-lihasvälityksen. Suuremmalla annoksella (4,2 µM) se estää nikotiinin vaikutuksesta johtuvan solunulkoisen dopamiinin lisääntymisen [1] [2] .

α-Bungarotoksiini kuuluu kolmen silmukan (kolmen sormen) toksiinien (TPT, 3FT, TFT) suuren perheen pitkien toksiinien ryhmään. TPT:t ovat Elapidae - heimon käärmemyrkkyjen tärkeimmät polypeptidikomponentit . Ensimmäinen TPT, α-bungarotoksiini, eristettiin lähes puoli vuosisataa sitten, ja se on edelleen arvokas työkalu nikotiiniasetyylikoliinireseptoreiden tutkimuksessa [3] .

Discovery

Chang C. (Chang CC) ja Lee C. (Lee CY) eristivät ja puhdistivat ensimmäisenä α-bungarotoksiinin vuonna 1963. Myrkyn puhdistamiseksi Chang ja Li käyttivät tärkkelysgeelielektroforeesia . Saatiin proteiinifraktioita. Niiden tärkkelysgeelissä liikkumisnopeuden perusteella ne nimettiin edelleen α-, β- ja κ-bungarotoksiineiksi [4] .

Rakenne

α-bungarotoksiinin polypeptidiketjun pituus on 74 aminohappotähdettä, ja tunnetaan kaksi isoformia, jotka eroavat sekvenssin asemassa 31 olevan tähteen osalta (alaniini tai valiini). α-bungarotoksiinin spatiaalinen rakenne on stabiloitu viidellä disulfidisillalla, sille on tunnusomaista kolme β-rakenteista silmukkaa ja se muistuttaa kämmentä, jossa on kolme sormea ​​[6] . Kaksi β-hiusneulaa muodostavat toksiinin sormen I ja II. Sormen I antirinnakkais β-juoste koostuu tähteistä 2-5 ja 12-16, joita ei puolestaan ​​havaita muissa perheenjäsenissä hermotoksiinia lukuun ottamatta. Nämä kaksi juostetta on yhdistetty silmukan p-tähteiden (tähteet 6-11) kautta. Toisen β-hiusneulan vastakkainen β-juoste koostuu tähteistä 22-27 ja 40-45. Toinen β-hiusneula sisältää tähteet 29-38 ja muodostaa kaksi β-kaarta (tähteet 30-33 ja 33-37). Tämä sykli stabiloi viidennen disulfidisillan (tähteet 29-33). Kolmas ketju sisältää sormen III tähteitä 57-60. Sormen II kaksi vastasuuntaista β-juostetta muodostavat kolmikerroksisen antirinnakkaisen β-levyn, joka sisältyy kaikkiin perheen hermotoksiineihin ja muodostaa molekyylin ytimen. Sormenpäässä III ja C-päässä on kaksi β-taaria [7] .

Muistiinpanot

  1. ↑ "Vain käärmekuraremimeettisillä toksiineilla, joissa on viides disulfidisidos, on korkea affiniteetti hermosolujen alfa7-nikotiinireseptoriin." Servent D., Winckler-Dietrich V., Hu H.-Y., Kessler P., Drevet P., Bertrand D., Menez AJ Biol. Chem. 272:24279-24286(1997)
  2. ↑ "Alfa-erabutoksiinin, alfa-bungarotoksiinin, alfa-kobratoksiinin ja fascikuliinin vaikutukset nikotiinin aiheuttamaan dopamiinin vapautumiseen rotan striatumissa in vivo." Dajas-Bailador F., Costa G., Dajas F., Emmett S. Neurochem. Int. 33:307-312(1998)
  3. ↑ Chang, L. Sen, Lin, SK, Huang, H. Bin ja Hsiao, M. (1999). Alfa-bungarotoksiinien geneettinen järjestäytyminen Bungarus multicinctusista (Taiwanin nauhallinen krait): Todisteet osoittavat, että alfa-bungarotoksiinien isotoksiinien tuotanto ei johdu muokatuista mRNA:ista. Nucleic Acids Research, 27(20), 3970-3975. http://doi.org/10.1093/nar/27.20.3970
  4. ↑ Arch Int Pharmacodyn Ther. 1963 heinäkuu 1;144:241-57. NEUROTOKSIINIEN ERISTÄMINEN BUNGARUS MULTICINCTUS MYRKYRÄSTÄ JA NIIDEN NEUROMUSKULAARINEN ESTO. VAIHDA CC, LEE CY.
  5. ↑ Li, SX, Cheng, K., Gomoto, R., Bren, N., Huang, S., Sine, S., Chen, L. Rakenteelliset periaatteet alfa-neurotoksiinin sitoutumiselle ja selektiivisyydelle nikotiinireseptoreihin. (Lehdistössä)
  6. ↑ Tabakmacher, V. M., Kozlov, S. A., Andreev, Ya. A., Murashev, A. N., Skobtsov, D. I., Dyachenko, I. A. ja Grishin, E. V. (2006). Uusia polypeptidikomponentteja, joilla on kipua lievittävä merivuokko Heteractis crispa. Bioorgan. Chemistry, 35(6), 789-798.
  7. ↑ Scherf, T., Balass, M., Fuchs, S., Katchalski-Katzir, E., & Anglister, J. (1997). Alfa-bungarotoksiinin ja kirjastosta peräisin olevan peptidin kompleksin kolmiulotteinen liuosrakenne. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America, 94 (kesäkuu), 6059-6064. http://doi.org/10.1073/pnas.94.12.6059