Офанин - Ophanin

Офанин это токсин найдено в яде королевской кобры (Офиофаг ханна ), который живет повсюду Юго-Восточная Азия. Этот токсин принадлежит к богатый цистеином секреторный белок (CRISP) семья. Офанин слабо блокирует сокращение гладкие мышцы вызванный высоким содержанием калия деполяризация,[1] предполагая, что он подавляет потенциал-зависимые кальциевые каналы.

Этимология

Королевская кобра (Ophiophagus hannah)

Токсин получил название офанин после змеи, от яда которой он получен, Королевская кобра (Офиофаг ханна ).[1]

Источники

Офанин вырабатывается ядовитыми железами королевской кобры (О. Ханна).

Хотя яд имеет относительно низкую токсичность, это компенсируется его большим количеством инъекций в жертву при каждом укусе.[2]

Химия

Структура

Офанин был успешно выделен из О. Ханна яд от гель-фильтрация и катионообменные хроматография.[1] Его молекулярная масса составляет 25 кДа (из положений 19 - 239), что соответствует молекулярной массе, предсказанной на основе его последовательностей кДНК.[3]

Гомология

Офанин - это богатый цистеином секреторный белок, поэтому он принадлежит к семейству CRISP. Эти белки содержат 16 строго консервативных цистеинов и 8 дисульфидные связи. Десять из 16 остатков цистеина сгруппированы в C-терминал конец белка. Офанин принадлежит к подгруппе «длинных» CRISP, которая состоит из 9 CRISP с самыми длинными последовательностями. CRISP змеиного яда, принадлежащие к разным подгруппам, воздействуют на разные биологические цели, внося, таким образом, свой вклад в разнообразие повреждающих эффектов змеиного яда.[4]

Семья

Филогенетическое дерево, построенное из нуклеотидных последовательностей всех известных CRISP змеиного яда, показывает, что офанин более тесно связан с Гадюки филиал, чем Elapidae филиал, хотя О. Ханна относится к змеям Elapidae.[1]

Офанин, наряду с другими специфическими змеиными токсинами, такими как пустяк и Абломин, также является ядовитым белком, связанным с гелотермином (Helveprin), который первоначально был выделен из кожи мексиканской бисерной ящерицы.[5]

Цель

Офанин - слабый блокатор сокращения гладких мышц, вызванного высоким содержанием калия. Белки семейства CRISP змеиного яда в различной степени ингибируют вызванное деполяризацией сокращение гладких мышц. По сравнению с нормальным сокращением гладкой мускулатуры, офанин способен снижать силу их сократимости до 84% ± 1%, что меньше, чем у большинства других CRISP.[1]

Различия между ингибирующей активностью CRISP могут быть объяснены путем сравнения последовательностей, которые позволяют предположить сайт, который может иметь решающее значение для ингибирования активности канала. Phe 189 и Glu 186 - наиболее вероятные функциональные остатки: сильные блокаторы сокращения гладких мышц (абломин, пустяк, и латисемин ) все имеют Phe189, и все блокаторы сокращения гладких мышц, кроме офанина, имеют Glu186. Значение этого отсутствия вероятных функциональных остатков в офанине еще не изучено. Однако вполне вероятно, что картина более сложная и другие остатки вносят вклад в ингибирующую активность CRISPs в отношении сокращения гладких мышц, и некоторые данные подтверждают это. Например, псевдэцин, также имея Phe189, не влияет на сокращение, вызванное деполяризацией.[1]

Способ действия

Нет прямых доказательств конкретного механизма действия офанина, блокирующего вызванные деполяризацией сокращения гладких мышц. Однако, исходя из гипотезы Ямазаки и его коллег,[6] Что касается абломина, другого токсина змеиного яда из семейства CRISP, который также блокирует вызванное деполяризацией сокращение гладких мышц, мы можем предположить, что аналогичный механизм может иметь место и для офанина.

Поскольку абломин блокирует только сокращение, вызванное деполяризацией, но не кофеином, эффект абломина, вероятно, вызван ингибированием потенциалзависимых ионных каналов. Активация гладкомышечных клеток с помощью кофеина активирует рианодин рецепторы саркоплазматический ретикулум, тогда как активация за счет высоких уровней внеклеточного калия деполяризует мембрану (из-за изменения обратный потенциал для калия в сторону более положительных значений) и затем активирует потенциалзависимые кальциево-ионные каналы, приводящие к высоким уровням внутриклеточных ионов кальция. Концентрация внутриклеточных ионов кальция хорошо коррелирует с силой сокращения в артерии «крысиный хвост».[7] Таким образом, сокращение после внеклеточного применения раствора с высоким содержанием калия зависит от притока внеклеточных ионов кальция через потенциалзависимые кальциевые каналы. Следовательно, абломин (и, соответственно, офанин), скорее всего, нацелен на потенциал-управляемые кальциевые каналы в гладких мышцах.[6]

Токсичность

В LD50 яда у мышей составляет от ~ 1,2 до 3,5 мг / кг при внутривенной инъекции.[8] LD50 офанина пока не известна.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Ямазаки Й., Хёдо Ф.; Морита Т (2003). "Широкое распространение секреторных белков, богатых цистеином, в ядах змей: выделение и клонирование нового Змеиный яд секреторные белки, богатые цистеином ». Архивы биохимии и биофизики. 412 (1): 133–141. Дои:10.1016 / S0003-9861 (03) 00028-6. PMID  12646276.
  2. ^ Пунг Ю.Ф. (2005). Новый протеин от King Cobra (Офиофаг ханна) яд (Кандидатская диссертация). Сингапур: Национальный университет Сингапура.
  3. ^ «Офанин». Консорциум UniProt. 2010 г.. Получено 27 октября 2010.
  4. ^ Осипов А.В., Левашов М.Ю .; Цетлин В.И. (2005). «Яд кобры содержит пул секреторных белков, богатых цистеином». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 428: 177–188. Дои:10.1016 / bbrc.2004.12.154.
  5. ^ Джин И, Лу Кью; Чжоу X, Чжу С; Ли Р., Ван В.; Xiong Y (2003). «Очистка и клонирование богатых цистеином белков из Trimeresurus jerdonii и Naja atra». Токсикон. 42: 539–547. Дои:10.1016 / S0041-0101 (03) 00234-4. PMID  14529736.
  6. ^ а б Ямазаки Ю., Койке Х; Сугияма Й, Мотоёси К.; Wada T, Hishunima S; Морита Т (2002). «Клонирование и характеристика новых белков яда змеи, которые блокируют сокращение гладких мышц». Европейский журнал биохимии. 269 (11): 2709–2715. Дои:10.1046 / j.1432-1033.2002.02940.x. PMID  12047379.
  7. ^ Мита М, Янагихара Х; Хисинума С., Сайто М.; Уолш М.П. (2002). «Вызванное деполяризацией мембраны сокращение гладких мышц каудальной артерии крысы связано с Rho-ассоциированной киназой». Биохимический журнал. 364: 431–440. Дои:10.1042 / BJ20020191. ЧВК  1222588. PMID  12023886.
  8. ^ Мебс Д (1989). «Змеиные яды: Набор инструментов нейробиолога». Стараться. 13: 157–161. Дои:10.1016 / с0160-9327 (89) 80003-1. PMID  2482807.