BotIT6 - Википедия - BotIT6

BotIT6 это токсин, который связывается с насекомыми натриевые каналы, управляемые напряжением. Уменьшает амплитуду потенциала действия, что приводит к параличу.

Этимология и источник

BotIT6 - это нейротоксин, вырабатываемый обычным европейским скорпионом, который также известен как Buthus occitanus тунец. Поэтому его правильно назвали токсином насекомых 6 buthus occitanus tunetanus (BotIT6).[1][2]

Химия

Структура BotIT6 состоит из 62 аминокислот и имеет экспериментально определенную молекулярную массу 7260,84 Да.[1][2]

N'-DGYPKQKNGCKYDCIINNKWCNGIC-KMHGGYGGYCWG-WGLACWC-EGLP-EDKKWWYETN-K-CGR-C '
Аминокислотная последовательность BotIT6 [1]

Семья

BotIT6 принадлежит Buthidae семейство нейротоксинов. Токсины можно разделить на группы в зависимости от их целевого животного. BotIT6 нацелен на насекомых. Токсины, направленные против насекомых, основной мишенью которых являются натриевые каналы, можно разделить на четыре группы, а именно возбуждающие токсины, депрессивные токсины, токсины α-типа и группу, поражающую как млекопитающих, так и насекомых.[1][3] Каждая группа вызывает паралич, хотя и с помощью разных механизмов. BotIT6 имеет характеристики депрессантной, возбуждающей и α подгрупп.[1]

Гомология

С эволюционной точки зрения BotIT6 связан как с депрессантом, так и с α-группой.[1] BotIT6 похож на депрессивные токсины насекомых, но также имеет сходство с токсинами α-типа и возбуждающими токсинами. BotIT6 разделяет 58-66% своей аминокислотной последовательности с депрессантами насекомых и 24-34% с токсинами альфа-типа и возбуждающими токсинами. Кроме того, он имеет общие функциональные характеристики со всеми тремя группами. Это привело к гипотезе о том, что BotIT6 может быть наследственным депрессивным токсином.[1]

Цель

BotIT6 направлен специально против потенциалзависимых натриевых каналов насекомых. Нет известных натриевых каналов млекопитающих, на которые влияет BotIT6.[1][2]

Способ действия

Точный механизм BotIT6 до сих пор неясен. Нейропептид связывается с участком 4 потенциал-управляемых натриевых каналов.[1][4] Мембрана аксона, вероятно, деполяризована. Затем натриевый ток замедляется BotIT6, что снижает амплитуду потенциал действия. В конце концов эти события приводят к параличу.[1] В искусственной среде эффект BotIT6 менее силен, чем in vivo, что можно объяснить другими токсичными нейропептидами в яде скорпиона.[2] Эти нейропептидные токсины могут взаимодействовать, чтобы сделать яд более эффективным.[5] Другая возможность - присутствие в яде других, более сильных токсинов.[1] Эти токсины часто имеют много общих характеристик, что означает, что они частично перекрываются в сайтах связывания. Известно, что BotIT6 конкурирует с другими нейротоксинами, I-AaHIT и I-BotIT2, за один и тот же сайт связывания этих токсинов в натриевых каналах.[1][6]

Токсичность

Bot1T6 - это положительно заряженная базовая структура.[1][2] Основные токсины обычно более сильнодействующие, чем кислотные.[7] Кроме того, в токсинах семейства нейротоксинов Buthidae более высокий общий положительный заряд приводит к более токсичному нейропептиду.[1][7] Эти характеристики делают Bot1T6 очень эффективным токсином для насекомых. Например, для тараканов LD50 составляла 10 нг / 100 мг. Помимо прочего, этот токсин приводит к различным формам паралича и несогласованности движений. Хотя паралич иногда можно обратить вспять, смерть также может наступить без каких-либо предшествующих предупреждающих симптомов. Эти эффекты возникают только у насекомых.[1][2]

Возможное использование

Возможное влияние BotIT6 на млекопитающих при пероральном приеме внутрь до сих пор неясно. Однако маловероятно, что млекопитающие могут пострадать от этого токсина, поскольку BotIT6 специфичен для натриевых каналов насекомых. Это делает BotIT6 возможным кандидатом для сельскохозяйственного использования в качестве инсектицида.[2]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Mejri, T; Борчани, Л; Srairi-Abid, N; Benkhalifa, R; Cestele, S; Регая, я; Каруи, Н; Пелат, М; Rochat, H; Эль-Айеб, М. (февраль 2003 г.). «BotIT6: мощный депрессивный токсин насекомых из яда Buthus occitanus tunetanus». Токсикон. 41 (2): 163–71. Дои:10.1016 / S0041-0101 (02) 00246-5. PMID  12565735.
  2. ^ а б c d е ж грамм Бел Хадж Рума, Р. Cérutti-Duonor, M; Бенхадир, К; Goudey-Perrière, F; Эль-Айеб, М. Лопес-Фербер, М; Каруи, Х (декабрь 2005 г.). «Инсектицидное действие токсина Buthus occitanus tunetanus BotIT6, выраженного в Escherichia coli и бакуловирусе / клетках насекомых». Журнал физиологии насекомых. 51 (12): 1376–83. Дои:10.1016 / j.jinsphys.2005.08.008. PMID  16216259.
  3. ^ Каттералл, Вашингтон (октябрь 1992 г.). «Клеточная и молекулярная биология потенциалзависимых натриевых каналов». Физиологические обзоры. 72 (4 Прил.): S15–48. Дои:10.1152 / Physrev.1992.72.suppl_4.S15. PMID  1332090.
  4. ^ Шварц, EF; Mourão, CB; Морейра, КГ; Камаргос, Т.С.; Мортари, MR (2012). «Яды членистоногих: обширный арсенал инсектицидных нейропептидов». Биополимеры. 98 (4): 385–405. Дои:10.1002 / bip.22100. PMID  23193602.
  5. ^ Herrmann, R; Московиц, Н; Злоткин, Э; Гамак, BD (август 1995 г.). «Положительная кооперативность среди инсектицидных нейротоксинов скорпиона». Токсикон. 33 (8): 1099–102. Дои:10.1016 / 0041-0101 (95) 98053-X. PMID  8533143.
  6. ^ Cestèle, S; Копеян, К; Угидени, Р. Mansuelle, P; Granier, C; Rochat, H (15 января 1997 г.). «Биохимическая и фармакологическая характеристика токсина насекомых-депрессантов из яда скорпиона Buthacus arenicola». Европейский журнал биохимии. 243 (1–2): 93–9. Дои:10.1111 / j.1432-1033.1997.93_1a.x. PMID  9030726.
  7. ^ а б Ли, Н; Джин, Л; Zeng, Z; Ван, М; Zhang, Y; Ван, Д. (август 1996 г.). «Определение кристаллической структуры кислого нейротоксина (BmK M8) из скорпиона Buthus martensii Karsch с разрешением 0,25 нм». Наука в Китае Серия C: Науки о жизни. 39 (4): 373–84. CiteSeerX  10.1.1.655.6685. Дои:10.1007 / BF02881716. PMID  9388836.