Apektx1
| Apektx1 | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | N/a | ||
| Refseq | P86862.1 | ||
| Uniprot | P86862 | ||
| |||
Ингибитор сериновой протеазы типа Kunitz Apektx1 представляет собой пептидный токсин , полученный из морского анемона Anthopleura elegantissima . Этот токсин выполняет двойную функцию, действуя как ингибитор сериновой протеазы , так и в качестве селективного и мощного блокатора пор K V 1.1 , канала калиевого калиевого калиевого калиета , связанного с напряжением.
Источники
[ редактировать ]Apektx1 - это мощный токсин, очищенный от морского анемона A. elegantissima . [ 1 ] Помимо Apektx1, другие токсины, такие как Apetx1 , [ 2 ] APE1-1, APE1-2, APE2-2, APC, [ 3 ] и apetx2 [ 4 ] были идентифицированы в A. elegantissima .
Химия
[ редактировать ]
Этот пептид имеет 65 аминокислот, сшитые 3 дисульфидными мостами , и имеет молекулярную массу 7475 Да. Это действует как мономер. Токсин принадлежит к пептидам морского анемона типа 2, нацеленными на K-каналы, управляемые напряжением. Другие токсины типа 2 - это каликладины из аневмонных сульков , которые избирательно блокируют K V 1,2, каналы [ 5 ] и SHTX II из Стиходактилы Хаддони . [ 6 ] Структурная гомология также используется с основным ингибитором трипсина поджелудочной железы (BPTI) , очень мощным ингибитором протеазы типа Kunitz и дендротоксинами (DTX I и α-DTX), которые являются мощными ингибиторами калимовых каналов, управляемых напряжением. [ 1 ]
| Аминокислотная последовательность |
|---|
| Insicllpkkqgfcrarfprfyynsstrrcemfy
Yggcggnannfntleecekvclgygeawkap |
Цель
[ редактировать ]Apektx1 является высокоселективным блокировщиком калиевых каналов, управляемого напряжением, K V 1,1 без влияния на другие протестированные каналы калия ( K V 1,2 , K V 1,3 , K V 1,4 , K V 1,5 , K V 1,6 , Shaker IR, K V 2.1 , k v 3.1 , k v 4.2 и k v 4.3 ). [ 1 ] APEKTX1 селективно блокирует K V каналы 1,1 со значением IC50 0,9 нм, что делает его в 700-3000 раз больше мощного ингибитора, чем два известных пептидов морских анемонов, нацеленных на каналы k V (каликладины и SHTX II). [ 1 ] Считается, что apektx1 взаимодействует с k v 1,1 через алифатический остаток аланин (A352), кислый глутамат остатка (E353) и ароматический остаток тирозин (Y379), поскольку мутация в этих местах вызывает потерю аффинности токсина K V 1.1. [ 1 ] [ 7 ] Эти остатки расположены в петле H5 между доменами S5 и S6 и являются частью пор канала. [ 7 ] [ 8 ]
Кроме того, APEKTX1 действует как мощный ингибитор трипсина ( K D = 124 нм), вероятно, конкурентоспособный. Тем не менее, ингибирование трипсина является более мощным (поскольку оно имеет более высокую аффинность) в BPTI, что может быть объяснено присутствием PHE13 и Pro19 в apektx1, вызывая неблагоприятное взаимодействие. [ 1 ]
Способ действия
[ редактировать ]APEKTX1 работает, блокируя канал K V 1.1 в его открытой конформации, не демонстрируя влияния на зависимость от напряжения канала. [ 1 ] В отличие от некоторых гомологичных токсинов, таких как DTX-K, APEKTX1 может полностью заблокировать K + текущий. Предполагается, что сайт связывания токсина расположен на внеклеточной стороне, о чем свидетельствует быстрое ингибирование тока через каналы K V 1.1 и обратимое связывание при вымывании. В отличие от необратимого связывания DTX K дендротоксинов (которые гомологичны APEKTX1), действие APEKTX1 обратимо. Возможно, это связано с заменой лизина (Lys3 или Lys26) нейтральным аргинином в apektx1. [ 1 ] APEKTX1, вероятно, содержит диаду: пара аминокислотных остатков, состоящих из базового остатка, и гидрофобный остаток, отделенный друг от друга на 6,6 ± 1,0 Å, которые взаимодействуют с ароматическими остатками на P-петле, участвующем в аффинности взаимодействия канала-токсина. [ 1 ] [ 9 ] Диада apektx1 образуется ARG15 и PHE13, разделенной на 6,2 Å, способствуя образованию физического барьера, который противостоит K + отток. [ 10 ] Предположительно, боковая цепь Arg15 входит в поры K V 1.1 и взаимодействует с остатками ASP377, в то время как PHE13 взаимодействует с гидрофобными остатками, включая TYR375, который критически связан с аффинностью взаимодействия с токсинами морских анемонов. [ 1 ] [ 11 ]
Взаимодействие apektx1 с K v 1.1 каналы следует кинетическому поведению бимолекулярной реакции, что означает, что скорость связывания зависит от концентрации обоих реагентов (токсин и канал). [ 1 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k Peigneur S, Billen B, Derua R, Waelkens E, Debaveye S, Béreses L, Tytgat J (июль 2011 г.). «Бифункциональный пептид морского анемона с протеазой типа Куниц и свойствами, ингибирующими калиевый канал» . Биохимическая фармакология . 82 (1): 81–90. doi : 10.1016/j.bcp.2011.03.023 . PMID 21477583 . S2CID 20886727 .
- ^ Diochot S, Loret E, Bruhn T, Béress L, Lazdunski M (июль 2003 г.). «Apetx1, новый токсин из морского анемона Anthopleura elegantissima, блокирует управляемые напряжением генные каналы, связанные с человеческим эфиром, связанные с геном». Молекулярная фармакология . 64 (1): 59–69. doi : 10.1124/моль.64.1.59 . PMID 12815161 .
- ^ Bruhn T, Schaller C, Schulze C, Sanchez-Rodriguez J, Dannmeier C, Ravens U, et al. (Май 2001). «Выделение и характеристика пяти нейротоксических и кардиотоксических полипептидов из морского анемона антоплевра Elegantissima». Токсикона . 39 (5): 693–702. doi : 10.1016/s0041-0101 (00) 00199-9 . PMID 11072049 .
- ^ Diochot S, Baron A, Rash LD, Deval E, Escoubas P, Scrzello S, et al. (Апрель 2004 г.). «Новый пептид морского анемона APETX2 ингибирует ASIC3, основной чувствительный к кислоте канал в сенсорных нейронах» . Embo Journal . 23 (7): 1516–1525. doi : 10.1038/sj.emboj.7600177 . PMC 391081 . PMID 15044953 .
- ^ Schweitz H, Bruhn T, Guillemare E, Moinier D, Lancelin JM, Béress L, Lazdunski M (октябрь 1995 г.). «Каликлудины и калисептин. Два разных класса токсинов морского анемона для чувствительных к напряжению K+ каналов» . Журнал биологической химии . 270 (42): 25121–25126. doi : 10.1074/jbc.270.42.25121 . PMID 7559645 .
- ^ Хонма Т., Кавахата С., Ишида М., Нагай Х, Нагасима Ю., Шиоми К (апрель 2008 г.). «Новые пептидные токсины из морского анемона Стиходактила Хаддони». Пептиды . 29 (4): 536–544. doi : 10.1016/j.peptides.2007.12.010 . PMID 18243416 . S2CID 207356560 .
- ^ Jump up to: а беременный Херст Р.С., Буш А.Е., Кавано -депутат, Осборн П.Б., Норт Р.А., Адельман Дж.П. (октябрь 1991 г.). «Идентификация аминокислотных остатков, вовлеченных в блок дендротоксина напряжения крыс, зависимых от калиевого канала». Молекулярная фармакология . 40 (4): 572–576. PMID 1921987 .
- ^ Tytgat J, Debont T, Carmeliet E, Daenens P (октябрь 1995). «Альфа-дендротоксин на канале калия млекопитающего» . Журнал биологической химии . 270 (42): 24776–24781. doi : 10.1074/jbc.270.42.24776 . PMID 7559595 .
- ^ Dauplais M, Lecoq A, Song J, Cotton J, Jamin N, Gilquin B, et al. (Февраль 1997 г.). «О конвергентной эволюции токсинов животных. Сохранение диада функциональных остатков в токсинах блокирующих калиевые каналы с не связанными структурами» . Журнал биологической химии . 272 (7): 4302–4309. doi : 10.1074/jbc.272.7.4302 . PMID 9020148 .
- ^ Mouhat S, De Waard M, Sabatier JM (февраль 2005 г.). «Вклад функциональной диады токсинов животных, действующих на управляемые напряжением каналы типа KV1». Журнал пептидной науки . 11 (2): 65–68. doi : 10.1002/psc.630 . PMID 15635666 . S2CID 31444823 .
- ^ Gilquin B, Braud S, Eriksson MA, Roux B, Bailey TD, Sriest BT, et al. (Июль 2005 г.). «Переменный остаток в поре каналов KV1 имеет решающее значение для высокого сродства блокаторов из морских анемонов и скорпионов» . Журнал биологической химии . 280 (29): 27093–27102. doi : 10.1074/jbc.m413626200 . PMID 15890656 .