Кротамин - Crotamine

Кротамин
Кротамин 1H5O.png
Белковая структура кротамина (PDB: 1H5O​)
Идентификаторы
Организм?
СимволCRO2
UniProtQ9PWF3

Кротамин это токсин присутствует в яд из южноамериканец гремучая змея (Crotalus durissus terrificus ). Это длинный 42 остатка белок содержащие 11 основных остатков (9 лизины, 2 аргинины ) и 6 цистеины. Он также был выделен из яда североамериканской гремучей змейки, Crotalus viridis viridis. Впервые он был выделен и очищен бразильским ученым. Хосе Моура Гонсалвеш, а затем интенсивно изучался его группой сотрудников в Медицинская школа Рибейран-Прету из Университет Сан-Паулу.

Биологическая функция

Кротамин имеет ряд биологических действий: он действует на клеточные мембраны. натриевые каналы, немного обезболивающее и миотоксичен, т.е. проникает в клетки мышцы и продвигает некроз. Кротамин гомологичный с другим ядом миотоксины и аналогичен α-, β-дефенсины.

Биохимия и механизм

В аминокислота последовательность, YKQCHKKGGHCFPKEKICLPPSSDFGKMDCRWRWKCCKKGS — 0, а 3D молекулярная структура кротамина уже определены.

В белок структура кротамина не могла быть первоначально определена через кристаллизация белка ни дифракция рентгеновских лучей.[1] Было высказано предположение, что проблема заключалась в том, что кротамин имеет очень много изоформ, ведущих к образованию агрегатов и различных возможных конформаций белка. Структура и форма белка были предложены с помощью 3D-модели, созданной Siqueira et al. (2002) на основе компьютерных расчетов, которые были поддержаны интенсивным моделированием молекулярной динамики и процедурами моделирования гомологии. Впоследствии Nicastro et al. (2003) открыли структуру кротамина через спектроскопия ядерного магнитного резонанса. Кротамин имеет топологию, которая никогда прежде не наблюдалась у активных токсинов, нацеленных на ионные каналы; белок состоит из короткого N-конца альфа спираль, тип образования белка и небольшой антипараллельный трехцепочечный бета-лист, другой тип образования белка, организованный в топологии ab1b2b3. Кротамин имеет сходные структурные складки с человеческими. бета-дефенсин семья, а также идентичные дисульфидные мостики расположение.[1]

[Необходим рисунок]

В ген и хромосома места, ответственные за его синтез, были определены группой во главе с Ганди Радис-Баптиста, работая в Instituto Butantan в Сан-Паулу, Бразилия. В мРНК насчитывает около 340 нуклеотиды и кодифицирует прекротамин, включая сигнальный пептид, зрелый кротамин и последний лизин.

Ген кротамина был первым геном, нанесенным на хромосому змеи.[1]Ген, ответственный за кодирование белка кротамина, обозначен как Crt-p1, и длина его последовательности пары оснований составляет около 1,1 тыс. Пар оснований или 1100 пар оснований. Сообщалось, что ген кротамина был выделен дважды из двух разных образцов, один методом, в результате которого был получен размер гена 1,8 т.п.н., а в другом образце размер гена 1,1 т.п.н.[2] Ген был ранее выделен в C. durissus terrificus геном и сам белок принадлежит к группе небольших основных полипептид миотоксины (SBPM). Состав ядов Crotalus может варьироваться в зависимости от подвида и географического положения.[3] Ген Crt-p1, как описано Radis-Bastista et al. 2003, состоит из примерно трех экзонов, разделенных одним интроном короткой фазы-2 (140 п.н.) и одним длинным интроном фазы-1 (900 п.н.). Экзон 1 кодирует первые 19 аминокислот сигнального пептида и включает 5’-нетранслируемую область. Экзон 2 кодирует 39 аминокислот зрелого кротамина и три аминокислоты сигнального пептида. Экзон 3 кодирует концевой лизин и последние три аминокислоты зрелого токсина. Исследование аминокислотных последовательностей SBPM среди различных видов Crotalus выявило высокую степень сходства в диапазоне от 83% до 98%.[2]

Аминокислотный код белков семейства малых основных полипептидов миотоксинов, в которое входит кротамин, был секвенирован. Было обнаружено, что они похожи со средним расхождением 83%. Аминокислотную последовательность кротамина сравнивали с последовательностью клонированная ДНК миотоксина а (миотоксина, используемого для моделирования работы SBPM). Для сравнения, области, кодирующие экзоны, включая зрелый миотоксин и сигнальный пептид, были сходны на 98% и 100% соответственно. Нетранслируемые области для 5 ’и 3’ между образцом и кДНК миотоксина a составляли 60% и 80% соответственно. При сравнении аминокислотных последовательностей других белков, не входящих в семейство SBPM, обнаруженных в ядах змей, обычно наблюдается большое расхождение. Если посмотреть на белки SBPM, они имеют большое сходство между разными подвидами рода Crotalus и между разными особями одного и того же подвида. Это указывает, согласно Radis-Batista et al. Исследование 2003 года показало, что ген кротамина и другие гены SBPM эволюционировали недавно.

Рекомендации

  1. ^ а б c Oguiura N, Boni-Mitake M, Rádis-Baptista G (сентябрь 2005 г.). «Новый взгляд на кротамин, небольшой базовый полипептидный миотоксин из яда южноамериканской гремучей змеи». Токсикон. 46 (4): 363–70. Дои:10.1016 / j.toxicon.2005.06.009. PMID  16115660.
  2. ^ а б Самедзима Y, Аоки Y, Мебс Д. (1991). «Аминокислотная последовательность миотоксина из яда восточной гремучей змеи (Crotalus adamanteus)». Токсикон. 29 (4–5): 461–8. Дои:10.1016 / 0041-0101 (91) 90020-р. PMID  1862521.
  3. ^ Шенберг S (май 1959). «Географическая картина распределения кротамина в одном подвиде гремучей змеи». Наука. 129 (3359): 1361–3. Дои:10.1126 / science.129.3359.1361. PMID  13658964.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка