Токсин CgNa - Википедия - CgNa toxin

CgNa - пептидный токсин, выделенный из морского анемона. Кондилактис гигантский. Это вызывает повышенное потенциал действия продолжительность за счет замедления инактивации тетродотоксин -чувствительный натриевые каналы.[1][2]

Этимология и источник

"Cg" - это сокращение от Кондилактис гигантский, гигантский карибский морской анемон, от которого изолирован яд. «Na» указывает на влияние CgNa на натриевые каналы.[1][2]

Химия

CgNa - это полипептид токсин с измеренной массой 5046 Да.[1] CgNa состоит из 47 аминокислоты остатки со следующей последовательностью: Gly-Val-Hyp-Cys-Arg-Cys-Asp-Ser-Asp-Gly-Pro-Ser-Val-His-Gly-Asn-Thr-Leu-Ser-Gly-Thr-Val- Trp-Val-Gly-Ser-Cys-Arg-Ser-Gly-Trp-His-Lys-Cys-Asn-Asp-Glu-Tyr-Asn-Ile-Ala-Tyr-Glu-Cys-Cys-Lys-Gln.[1][2] В нем шесть цистеина аминокислоты. Их связывают три дисульфидные связи между остатками в положениях 4–44, 6–34 и 27–45.[2]Структура состоит из четырех β-тяжей, образованных остатками в положениях 1–3, 21–23, 32–33 и 43–46. Кроме того, полипептид имеет три β-витка на остатках 13–16, 27–30 и 31–34. Первые две β-нити соединены длинной петлей.[2]CgNa является членом семейства токсинов морского анемона натриевых каналов типа 1.[2] CgNa имеет структурное сходство и гомологию последовательностей с другими токсинами анемона 1 типа, такими как ApA, ApB и ATX, а с токсином натриевых каналов 2 типа Sh1 из Stichodactyla helianthus.[2] Наиболее отличительная особенность первичной структуры между CgNa и родственными ему белками заключается в различии в распределении электростатического заряда; CgNa содержит больше отрицательно заряженных остатков и более низкий процент открытых гидрофобных остатков, чем это типично для токсинов типа I и II.[2] Это может повлиять на связывание токсина с натриевыми каналами.[2]

Цель

CgNa влияет на тетродотоксин -чувствительные натриевые каналы. Более конкретно, у млекопитающих он влияет на изоформы rNav1.3 / β1, mNav1.6 / β1; он имеет более низкое сродство к сердечной изоформе hNav1.3 / β1. Токсин, по-видимому, не влияет на другие подтипы Nav-каналов млекопитающих, хотя его влияние на подтипы rNav1.1 и Nav1.9 не тестировалось. Помимо воздействия на Nav-каналы млекопитающих, CgNa также оказывает влияние на DmNav1 / насекомых. канал tipE.[3]

Способ действия

CgNa замедляет инактивацию чувствительных к тетродотоксину натриевых токов и тем самым увеличивает потенциал действия продолжительность.[1][2] Предпочтительно он связывается с закрытым состоянием канала; он сдвигает зависимость стационарной инактивации натриевых каналов от напряжения до более отрицательных значений, а также ускоряет восстановление после инактивации.[2] Токсин вызывает этот эффект, действуя с внеклеточной стороны плазматической мембраны.[4] На натриевых каналах млекопитающих токсины I типа сайт рецептора-мишени 3. Их действие на замедление инактивации натриевых каналов приводит к нейротоксическим (повторяющееся возбуждение) и кардиотоксическим (аритмия) эффектам.[5] Действие CgNa не зависит от использования, поскольку активация натриевых каналов повторяющимися стимулами не увеличивает эффективность CgNa. Токсин воздействует на натриевые каналы в течение 1 минуты после нанесения и частично обратимо после удаления и смывания.[2]

Токсичность

CgNa оказывает сильное паралитическое действие на крабов с LD50 примерно 1 мг / кг.[2] Исследования с использованием подтипов Nav-каналов, клонированных как млекопитающих, так и насекомых, показали, что CgNa выражает селективность типа. Таким образом, он вызывает более значительное увеличение пикового тока и более глубоко замедляет инактивацию Nav-каналов насекомых по сравнению с Nav-каналами млекопитающих.[3]

Уход

Эффекты инактивации 10 мкМ CgNa на культивируемых нейронах дорсального ганглия крысы в ​​течение времени воздействия от 1 до 20 минут, по-видимому, полностью обратимы при повторном вымывании препарата.[1][2] При использовании натриевых каналов клонированных насекомых применение тех же уровней токсина не было обратимым.[3]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Штендкер, Людгер; Бересс, Ласло; Гаратейш, Аноланд; Христос, Торстен; Вороны, Урсула; Сальседа, Эмилио; Сото, Энрике; Джон, Харальд; Форссманн, Вольф-Георг; Анейрос, Абель (август 2006 г.). «Новый токсин морского анемона Condylactis gigantea с эффектом инактивации натриевых каналов». Токсикон. 48 (2): 211–220. Дои:10.1016 / j.toxicon.2006.05.001. PMID  16814340.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п Сальседа, Эмилио; Перес-Кастельс, Хавьер; Лопес-Мендес, Бланка; Гаратейш, Аноланд; Салазар, Гектор; Лопес, Омар; Анейрос, Авель; Штендкер, Людгер; Бересс, Ласло; Форссманн, Вольф-Георг; Сото, Энрике; Хименес-Барберо, Хесус; Хименес-Гальего, Гильермо (15 августа 2007 г.). «CgNa, токсин типа I из гигантского карибского морского анемона, демонстрирует структурное сходство с токсинами типа I и II, а также отличительные структурные и функциональные свойства». Биохимический журнал. 406 (1): 67–76. Дои:10.1042 / BJ20070130. ЧВК  1948996. PMID  17506725.
  3. ^ а б c Биллен, Берт; Дебавай, Сара; Бересс, Ласло; Гаратейш, Аноланд; Tytgat, янв (2010). «Фил- и подтип-селективность CgNa, токсина Na + -канала из яда гигантской анемоны Condylactis Gigantea Карибского моря» (PDF). Границы фармакологии. 1. Дои:10.3389 / fphar.2010.00133.
  4. ^ Ванке, Энцо; Захаренко, Андре Жункейра; Редаэлли, Элиза; Скьявон, Эмануэле (декабрь 2009 г.). «Действие нейротоксинов морского анемона типа 1 на изоформы потенциалзависимых натриевых каналов». Токсикон. 54 (8): 1102–1111. Дои:10.1016 / j.toxicon.2009.04.018. PMID  19393679.
  5. ^ Rogers, J.C .; Qu, Y .; Tanada, T. N .; Scheuer, T .; Каттералл, В. А. (5 июля 1996 г.). «Молекулярные детерминанты высокоаффинного связывания токсина-скорпиона и токсина морского анемона во внеклеточной петле S3-S4 в домене IV субъединицы канала Na +». Журнал биологической химии. 271 (27): 15950–15962. Дои:10.1074 / jbc.271.27.15950. PMID  8663157.