Тамулотоксин

Тамулотоксин (или токсин тамулуса, Tamulustoxin, сокращенно: TmTx) — ядовитый нейротоксин индийского красного скорпиона ( Hottentotta tamulus , Mesobuthus tamulus или Buthus tamulus ).

Химия

Структура

Токсин был классифицирован как токсин скорпиона с короткой цепью. ^[1] Он состоит из 36 аминокислот и называется TmTx1. ^[2] Также был идентифицирован пептид, состоящий из 35 аминокислот. ^[1] называется TmTx2. ^[2] Он обладает тремя внутримолекулярными дисульфидными связями (SS), что приводит к высокостабилизированной конформации. Он также имеет шесть остатков цистеина, что характерно для многих токсинов скорпионов с короткой цепью.

Семья

TmTx принадлежит к короткому суперсемейству токсинов скорпиона и семейству ингибиторов калиевых каналов. ^[3] Придерживаясь номенклатуры Титгата и др., ^[4] Токсины калия можно разделить на четыре подгруппы: альфа, бета, гамма и каппа. Он принадлежит к группе альфа-калиевых токсинов (α-KTx: альфа-токсин, влияющий на калиевые каналы). В эту группу входят короткоцепочечные пептиды из 23-42 кислот с тремя или четырьмя дисульфидными мостиками. Основными мишенями являются потенциалзависимые калиевые каналы, связанные с шейкером, калиевые каналы, связанные с геном «эфир-а-гоу» ( HERG ), в сердце и калиевые каналы, активируемые кальцием. В этом семействе TmTx принадлежит к подсемейству α-KTx 16.

Гомология

TmTx не обнаруживает гомологии с другими видами токсинов скорпионов в BLAST последовательности TmTx, ^[1] кроме положения шести остатков цистеина. Тем не менее, его относят к другим токсинам скорпиона калиевого канала, поскольку он разделяет положение своих шести остатков цистеина с другими токсинами. В филогении TmTx действительно имеет сходство с другими нейротоксинами скорпионов. ^[2]

Цель и способ действия

Была предложена сравнительная модель трехмерной структуры белка TmTx с использованием информации о гомологичных белках с известной структурой. ^[5] Основываясь на этой модели, весьма вероятно, что TmTx блокирует активируемые кальцием калиевые каналы , связываясь с сегментом S5-S6 и тем самым блокируя его поры. Активный центр TmTx в этой модели состоит из 5 аминокислот, что необходимо для активности TmTx. Эти аминокислоты будут отвечать за ингибирование транспорта ионов. С другой стороны, TmTx, похоже, не препятствует [ ¹²⁵I] связывание апамина с синаптическими мембранами в мозге крысы или 86Rb, индуцированное иономицином. ⁺ потоки в клетках С6 in vitro. ^[1] Это говорит о том, что TmTx не оказывает влияния на SK-каналы или чувствительные к харибдотоксину ИК-каналы ( кальций-активируемые калиевые каналы ) соответственно. Еще одна предполагаемая цель — канал Kv1.6. ^[1] потенциалзависимый калиевый канал . Есть два предложения по поводу способа действия. Либо это работает через блокировку открытого канала, либо может быть модуляция медленной инактивации этого канала. При промывке произошел полный разворот блока, что позволяет предположить, что связывание токсина с каналом не очень прочное.

Токсичность

Введение яда H. tamulus крысам вызывает гипервентиляционные и гипертензивные реакции. ^[6]^[7] и у людей. ^[8] Токсичность яда зависит от возраста и вида. ^[9]

Уход

На основании структуры можно идентифицировать биологические соединения, которые могут иметь максимальную аффинность связывания с активным сайтом токсинного белка TmTx и тем самым предотвращать связывание токсина с ионной порой канала. ^[10] Следовательно, эти соединения в будущем могут быть использованы в качестве противоядия от TmTx. Три биологически активных соединения были идентифицированы в растениях Andrographis метельчатая и Ocimum basilicum . На основе компьютерных моделей также были идентифицированы отдельные лиганды, которые могут блокировать TmTx. ^[11]

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Стронг, ПН; Кларк, Г.С.; Армугам, А; Де-Алли, ФА; Джозеф, Дж.С.; Йемуль, В; Дешпанде, Дж. М.; Камат, Р; Гадре, СВ; Гопалакриснаконе, П; Кини, Р.М.; Оуэн, генеральный директор; Джеясилан, К. (1 января 2001 г.). «Тамулутоксин: новый блокатор калиевых каналов из яда индийского красного скорпиона Mesobuthus tamulus». Архив биохимии и биофизики . 385 (1): 138–144. дои : 10.1006/abbi.2000.2135 . ПМИД 11361010 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Родригес де ла Вега, RC; Поссани, Л.Д. (15 июня 2004 г.). «Современные взгляды на токсины скорпиона, специфичные для K +-каналов». Токсикон . 43 (8): 865–875. doi : 10.1016/j.токсикон.2004.03.022 . ПМИД 15208019 .
^ «База данных по токсинам животных» . Проверено 13 октября 2014 г.
^ Титгат, Дж; Чанди, КГ; Гарсия, ML; Гутман, Джорджия; Мартин-Оклер, МФ; Ван дер Уолт, Джей-Джей; Поссани, LD (1 ноября 1999 г.). «Единая номенклатура короткоцепочечных пептидов, выделенных из яда скорпионов: молекулярные подсемейства α-KTx». Тенденции в фармакологических науках . 20 (11): 444–447. дои : 10.1016/S0165-6147(99)01398-X . ПМИД 10542442 .
^ Кумар, РБ; Суреш, Мексика (10 января 2013 г.). «Моделирование гомологии, молекулярно-динамическое моделирование и исследования белок-белкового взаимодействия кальций-активируемого блокатора калиевых каналов, тамулотоксина из Buthus tamulus» . Продвинутые биотехнологии . 12 (7): 11–14. Архивировано из оригинала 13 октября 2014 года . Проверено 13 октября 2014 г.
^ Сингх, СК; Дешпанде, С.Б. (13 июня 2008 г.). «Инъекция яда Mesobuthus tamulus в дистальный сегмент бедренной артерии вызывает гипервентиляционные и гипертензивные реакции у анестезированных крыс». Письма по неврологии . 438 (1): 64–66. дои : 10.1016/j.neulet.2008.04.037 . ПМИД 18472330 . S2CID 25722401 .
^ Панди, Р; Дешпанде, С.Б. (август 2004 г.). «Защитное действие апротинина на нарушения дыхания и сердца, вызванные ядом Mesobuthus tamulus у взрослых крыс». Токсикон . 44 (2): 201–205. doi : 10.1016/j.токсикон.2004.05.025 . ПМИД 15246770 .
^ Баваскар, HS; Баваскар, PH (январь 2012 г.). «Укус скорпиона: обновление» . Журнал Ассоциации врачей Индии . 60 : 46–55. ПМИД 22715546 . Проверено 13 октября 2014 г.
^ Тивари, АК; Дешпанде, С.Б. (декабрь 1993 г.). «Токсичность яда скорпиона (Buthus tamulus) для млекопитающих зависит от возраста и вида». Токсикон . 31 (12): 1619–1622. дои : 10.1016/0041-0101(93)90346-К . PMID 8146875 .
^ Кумар, РБ; Суреш, Мексика (апрель 2013 г.). «Вычислительный анализ биоактивных фитохимических веществ как потенциальных ингибиторов активируемого кальцием блокатора калиевых каналов, тамулотоксина из Mesobuthus tamulus». Фармакогнозический журнал . 5 (2): 41–45. дои : 10.1016/j.phcgj.2013.02.001 .
^ Кумар, РБ; Суреш, Мексика (апрель 2013 г.). «Выбор ингибиторов на основе фармакофорного картирования и исследования молекулярного взаимодействия для идентификации потенциальных препаратов на основе блокаторов калиевых каналов, активированных кальцием, тамулотоксина» . Журнал «Фармакогнозия» . 9 (34): 89–95. дои : 10.4103/0973-1296.111239 . ПМЦ 3680861 . ПМИД 23772102 .

[Strong-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Стронг, ПН; Кларк, Г.С.; Армугам, А; Де-Алли, ФА; Джозеф, Дж.С.; Йемуль, В; Дешпанде, Дж. М.; Камат, Р; Гадре, СВ; Гопалакриснаконе, П; Кини, Р.М.; Оуэн, генеральный директор; Джеясилан, К. (1 января 2001 г.). «Тамулутоксин: новый блокатор калиевых каналов из яда индийского красного скорпиона Mesobuthus tamulus». Архив биохимии и биофизики . 385 (1): 138–144. дои : 10.1006/abbi.2000.2135 . ПМИД 11361010 .

[Vega-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Родригес де ла Вега, RC; Поссани, Л.Д. (15 июня 2004 г.). «Современные взгляды на токсины скорпиона, специфичные для K +-каналов». Токсикон . 43 (8): 865–875. doi : 10.1016/j.токсикон.2004.03.022 . ПМИД 15208019 .

[3] «База данных по токсинам животных» . Проверено 13 октября 2014 г.

[4] Титгат, Дж; Чанди, КГ; Гарсия, ML; Гутман, Джорджия; Мартин-Оклер, МФ; Ван дер Уолт, Джей-Джей; Поссани, LD (1 ноября 1999 г.). «Единая номенклатура короткоцепочечных пептидов, выделенных из яда скорпионов: молекулярные подсемейства α-KTx». Тенденции в фармакологических науках . 20 (11): 444–447. дои : 10.1016/S0165-6147(99)01398-X . ПМИД 10542442 .

[Kumar-5] Кумар, РБ; Суреш, Мексика (10 января 2013 г.). «Моделирование гомологии, молекулярно-динамическое моделирование и исследования белок-белкового взаимодействия кальций-активируемого блокатора калиевых каналов, тамулотоксина из Buthus tamulus» . Продвинутые биотехнологии . 12 (7): 11–14. Архивировано из оригинала 13 октября 2014 года . Проверено 13 октября 2014 г.

[6] Сингх, СК; Дешпанде, С.Б. (13 июня 2008 г.). «Инъекция яда Mesobuthus tamulus в дистальный сегмент бедренной артерии вызывает гипервентиляционные и гипертензивные реакции у анестезированных крыс». Письма по неврологии . 438 (1): 64–66. дои : 10.1016/j.neulet.2008.04.037 . ПМИД 18472330 . S2CID 25722401 .

[7] Панди, Р; Дешпанде, С.Б. (август 2004 г.). «Защитное действие апротинина на нарушения дыхания и сердца, вызванные ядом Mesobuthus tamulus у взрослых крыс». Токсикон . 44 (2): 201–205. doi : 10.1016/j.токсикон.2004.05.025 . ПМИД 15246770 .

[8] Баваскар, HS; Баваскар, PH (январь 2012 г.). «Укус скорпиона: обновление» . Журнал Ассоциации врачей Индии . 60 : 46–55. ПМИД 22715546 . Проверено 13 октября 2014 г.

[9] Тивари, АК; Дешпанде, С.Б. (декабрь 1993 г.). «Токсичность яда скорпиона (Buthus tamulus) для млекопитающих зависит от возраста и вида». Токсикон . 31 (12): 1619–1622. дои : 10.1016/0041-0101(93)90346-К . PMID 8146875 .

[10] Кумар, РБ; Суреш, Мексика (апрель 2013 г.). «Вычислительный анализ биоактивных фитохимических веществ как потенциальных ингибиторов активируемого кальцием блокатора калиевых каналов, тамулотоксина из Mesobuthus tamulus». Фармакогнозический журнал . 5 (2): 41–45. дои : 10.1016/j.phcgj.2013.02.001 .

[11] Кумар, РБ; Суреш, Мексика (апрель 2013 г.). «Выбор ингибиторов на основе фармакофорного картирования и исследования молекулярного взаимодействия для идентификации потенциальных препаратов на основе блокаторов калиевых каналов, активированных кальцием, тамулотоксина» . Журнал «Фармакогнозия» . 9 (34): 89–95. дои : 10.4103/0973-1296.111239 . ПМЦ 3680861 . ПМИД 23772102 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]