ханатоксин

ханатоксин
Классификация SCOP
Сорт	Маленькие белки
Складывать	Ноттины (небольшие ингибиторы , токсины , лектины )
Суперсемья	омега-токсиноподобный
Семья	Токсины пауков
Белок	Ханатоксин (HaTx, HaTx 1 , HaTx 2 , κ-TRTX-Gr1a)
	v ; т ; и ;

Ханатоксин — это токсин , обнаруженный в яде Grammostola spatulata тарантула . ^[2] Токсин в основном известен тем, что ингибирует активацию потенциалзависимых калиевых каналов , особенно Kv4.2 и Kv2.1 , за счет повышения порога его активации. ^[3]

Источники

Ханатоксин — это паучий токсин из яда Grammostola spatulata .

Химия

Ханатоксин — это общее название двух белковых токсинов массой 4,1 кДа , HaTx ₁ и HaTx ₂ , которые схожи по структуре. HaTx представляет собой пептид, состоящий из следующих 35 аминокислот :

Glu-Cys-Arg-Tyr-Leu-Phe-Gly-Gly-Cys-Lys-Thr-Thr-***-Asp-Cys-Cys-Lys-His-Leu-Gly-Cys-Lys-Phe-Arg- Asp-Lys-Tyr-Cys-Ala-Trp-Asp-Phe-Thr-Phe-Ser

где *** — Ser для HaTx ₁ и Ala для HaTx ₂ . Впервые обнаруженная в 1995 году разница в аминокислотах и структуре по сравнению с другими токсинами, известными в то время, сделала ханатоксин членом-основателем семейства токсинов пауков, которые ингибируют потенциалзависимые калиевые каналы путем модификации датчика напряжения. ^[2]^[4] Его аминокислотная последовательность гомологична различным другим токсинам, включая SGTx1 (76%) и граммотоксин (43%), оба из которых обладают сходными свойствами гейтной модификации, что и ханатоксин. ^[5]

Цель

Ханатоксин связывается с несколькими типами потенциалзависимых ионных каналов. Хотя сродство является самым высоким к каналам Kv2.1 и Kv4.2, было показано, что токсин может также связываться с _{α 1A Ca.} потенциал-зависимым ²⁺ каналы . ^[6] Ханатоксин связывается со ссылкой S3-S4 K. ⁺ канальные субъединицы, в частности сегмент S3b, ^[7]^[8] и может связываться с несколькими субъединицами в одном ионном канале. ^[3]

Способ действия

Подобно токсинам альфа-скорпиона , ханатоксин ингибирует, но не блокирует активацию, в первую очередь, потенциалзависимых калиевых каналов. Связь S3-S4, где связывается ханатоксин, важна для определения напряжения и активации ворот. Связываясь с сегментом S3b, сегмент S3b прижимается к N-концу сегмента S4, ограничивая движение и, следовательно, требуя более высокой деполяризации для активации канала. ^[9]

Токсичность

Хотя действие ханатоксина само по себе тщательно не изучено, он входит в состав яда Grammostola spatulata , который считается слегка ядовитым для человека. Яд тарантула вызывает локальную боль, зуд и жжение и, по-видимому, не оказывает долгосрочного воздействия на человека. ^[10] Однако на яд возможна аллергическая реакция, которая может вызвать анафилаксию , проблемы с дыханием и боли в груди. Яд смертелен для мелких животных, таких как мыши: 0,1 мл яда смертельны для мышей в течение примерно 5 минут. ^[11]

Уход

Укус Grammostola spatulata следует рассматривать как обычную колотую рану. Требуется мытье и очистка места происшествия, а если реакция на яд слишком сильная, может потребоваться госпитализация и/или специализированное лечение. Восстановление после укуса обычно занимает около недели. ^[12]

Терапевтическое использование

Благодаря своей специфичности в отношении определенных ионных каналов ханатоксин был признан кандидатом на разработку терапевтических лекарств. Калиевые каналы, которые ингибирует ханатоксин, имеют огромное разнообразие и участвуют в ряде функций, таких как регуляция сердечного ритма, инъекции инсулина и сокращение мышц. ^[13] Одним из наиболее многообещающих терапевтических применений ханатоксина является лечение диабета 2 типа за счет регулирования секреции инсулина. ^[14] Хотя HaTx ₁ был успешно синтезирован путем слияния с бактериями E. coli , его выход очень низок (~ 1%), что ограничивает его фармакологическое использование. ^[5]

Ссылки

^ http://supfam.org/SUPERFAMILY/cgi-bin/search.cgi?search_field=hanatoxin , проверено 10 октября 2012 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Шварц, К.Дж.; Маккиннон, Р. (1995). «Ингибитор калиевого канала Kv2.1, выделенный из яда чилийского тарантула» . Нейрон . 15 (4): 941–949. дои : 10.1016/0896-6273(95)90184-1 . ПМИД 7576642 . S2CID 11188679 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Шварц, К.Дж.; Маккиннон, Р. (1997). «Ханатоксин изменяет ворота потенциалзависимого K+-канала через несколько сайтов связывания» . Нейрон . 18 (4): 665–673. дои : 10.1016/s0896-6273(00)80306-2 . ПМИД 9136774 . S2CID 17929074 .
^ Такахаши, Х. и.а (2000). «Структура раствора ханатоксина1, модификатора стробирования зависимого от напряжения K ⁺ каналы: общие характеристики поверхности токсинов-модификаторов шлюзования». Журнал молекулярной биологии . 297 (3): 771–780. doi : 10.1006/jmbi.2000.3609 . PMID 10731427 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Ли, Калифорния (2004). «Структура решения и функциональная характеристика SGTx1, модификатора стробирования канала Kv2.1». Биохимия . 43 (4): 890–897. дои : 10.1021/bi0353373 . ПМИД 14744131 .
^ Ли-Смерин, Ю.; Шварц, К.Дж. (1998). «Токсины-модификаторы ворот обнаруживают консервативный структурный мотив в потенциалзависимом Ca ²⁺ и К ⁺ каналов» . Proceedings of the National Academy of Sciences . 95 (15): 8585–8589. Bibcode : ...95.8585L . doi : 10.1073/pnas.95.15.8585 . PMC 21119. 1998PNAS PMID 9671721 .
^ Гонсалес, C. ea (2000). «Модуляция кинетики стробирования канала шейкера K(+) с помощью линкера S3-S4» . Журнал общей физиологии . 115 (2): 193–208. дои : 10.1085/jgp.115.2.193 . ПМК 2217197 . ПМИД 10653896 .
^ Ли-Смерин, Ю.; Шварц, К.Дж. (2001). «Спиральная структура СООН-конца S3 и ее вклад в рецептор токсина-модификатора стробирования в потенциалзависимых ионных каналах» . Журнал общей физиологии . 117 (3): 205–218. дои : 10.1085/jgp.117.3.205 . ПМК 2225613 . ПМИД 11222625 .
^ Хуанг, П.; Шиау, Ю.; Лу, К. (2007). «Взаимодействие пептидов-модификаторов паукообразного стробирования с потенциалзависимыми калиевыми каналами». Токсикон . 49 (2): 285–292. дои : 10.1016/j.токсикон.2006.09.015 . ПМИД 17113615 .
^ http://www.t3db.org/toxins , дата обращения 9 октября 2012 г.
^ Эскубас, П.; Раш, Л. (2004). «Обзор Тарантулов: восьминогие фармацевты и химики-комбинаторники». Токсикон . 43 (5): 555–574. doi : 10.1016/j.токсикон.2004.02.007 . ПМИД 15066413 .
^ Тинтиналли, Дж. и.а (2004). Неотложная медицина Тинтиналли: подробное учебное пособие, 7e. Нью-Йорк, Нью-Йорк МакГроу-Хилл, глава 50, 205.
^ Эскубас, П.; Босманс, Ф. (2007). «Токсины пептидов паука как лидеры в разработке лекарств». Отчеты о натуральных продуктах . 2 (6): 1–13. дои : 10.1517/17460441.2.6.823 . ПМИД 23489000 . S2CID 22614679 .
^ Херрингтон, Дж. И. (2006). «Блокаторы калиевого тока замедленного выпрямления в β-клетках поджелудочной железы усиливают глюкозозависимую секрецию инсулина» . Диабет . 55 (4): 1034–1042. doi : 10.2337/diabetes.55.04.06.db05-0788 . ПМИД 16567526 .

[1] ttp://supfam.org/SUPERFAMILY/cgi-bin/search.cgi?search_field=hanatoxin , проверено 10 октября 2012 г.

[mackinnon-1995-2] Перейти обратно: ^а ^б Шварц, К.Дж.; Маккиннон, Р. (1995). «Ингибитор калиевого канала Kv2.1, выделенный из яда чилийского тарантула» . Нейрон . 15 (4): 941–949. дои : 10.1016/0896-6273(95)90184-1 . ПМИД 7576642 . S2CID 11188679 .

[mackinnon-1997-3] Перейти обратно: ^а ^б Шварц, К.Дж.; Маккиннон, Р. (1997). «Ханатоксин изменяет ворота потенциалзависимого K+-канала через несколько сайтов связывания» . Нейрон . 18 (4): 665–673. дои : 10.1016/s0896-6273(00)80306-2 . ПМИД 9136774 . S2CID 17929074 .

[4] Такахаши, Х. и.а (2000). «Структура раствора ханатоксина1, модификатора стробирования зависимого от напряжения K ⁺ каналы: общие характеристики поверхности токсинов-модификаторов шлюзования». Журнал молекулярной биологии . 297 (3): 771–780. doi : 10.1006/jmbi.2000.3609 . PMID 10731427 .

[lee-5] Перейти обратно: ^а ^б Ли, Калифорния (2004). «Структура решения и функциональная характеристика SGTx1, модификатора стробирования канала Kv2.1». Биохимия . 43 (4): 890–897. дои : 10.1021/bi0353373 . ПМИД 14744131 .

[6] Ли-Смерин, Ю.; Шварц, К.Дж. (1998). «Токсины-модификаторы ворот обнаруживают консервативный структурный мотив в потенциалзависимом Ca ²⁺ и К ⁺ каналов» . Proceedings of the National Academy of Sciences . 95 (15): 8585–8589. Bibcode : ...95.8585L . doi : 10.1073/pnas.95.15.8585 . PMC 21119. 1998PNAS PMID 9671721 .

[7] Гонсалес, C. ea (2000). «Модуляция кинетики стробирования канала шейкера K(+) с помощью линкера S3-S4» . Журнал общей физиологии . 115 (2): 193–208. дои : 10.1085/jgp.115.2.193 . ПМК 2217197 . ПМИД 10653896 .

[8] Ли-Смерин, Ю.; Шварц, К.Дж. (2001). «Спиральная структура СООН-конца S3 и ее вклад в рецептор токсина-модификатора стробирования в потенциалзависимых ионных каналах» . Журнал общей физиологии . 117 (3): 205–218. дои : 10.1085/jgp.117.3.205 . ПМК 2225613 . ПМИД 11222625 .

[9] Хуанг, П.; Шиау, Ю.; Лу, К. (2007). «Взаимодействие пептидов-модификаторов паукообразного стробирования с потенциалзависимыми калиевыми каналами». Токсикон . 49 (2): 285–292. дои : 10.1016/j.токсикон.2006.09.015 . ПМИД 17113615 .

[10] ttp://www.t3db.org/toxins , дата обращения 9 октября 2012 г.

[11] Эскубас, П.; Раш, Л. (2004). «Обзор Тарантулов: восьминогие фармацевты и химики-комбинаторники». Токсикон . 43 (5): 555–574. doi : 10.1016/j.токсикон.2004.02.007 . ПМИД 15066413 .

[12] Тинтиналли, Дж. и.а (2004). Неотложная медицина Тинтиналли: подробное учебное пособие, 7e. Нью-Йорк, Нью-Йорк МакГроу-Хилл, глава 50, 205.

[13] Эскубас, П.; Босманс, Ф. (2007). «Токсины пептидов паука как лидеры в разработке лекарств». Отчеты о натуральных продуктах . 2 (6): 1–13. дои : 10.1517/17460441.2.6.823 . ПМИД 23489000 . S2CID 22614679 .

[14] Херрингтон, Дж. И. (2006). «Блокаторы калиевого тока замедленного выпрямления в β-клетках поджелудочной железы усиливают глюкозозависимую секрецию инсулина» . Диабет . 55 (4): 1034–1042. doi : 10.2337/diabetes.55.04.06.db05-0788 . ПМИД 16567526 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]