Alfa bungarotoxin

Alpha Bungarotoxin  je proteinový neurotoxin produkovaný v jedových žlázách hada Bungarus multicinctus . α-Bungarotoxin se specificky váže na nikotinové acetylcholinové receptory (nAchR) na postsynaptických membránách kosterního svalstva, čímž blokuje neuromuskulární přenos. Při vyšší dávce (4,2 µM) blokuje extracelulární zvýšení dopaminu způsobené působením nikotinu [1] [2] .

α-Bungarotoxin patří do skupiny dlouhých toxinů velké rodiny toxinů se třemi smyčkami (tři prsty) (TPT, 3FT, TFT). TPT jsou hlavními polypeptidovými složkami hadích jedů z čeledi Elapidae . První TPT, α-bungarotoxin, byl izolován téměř před půl stoletím a stále zůstává cenným nástrojem při studiu nikotinových acetylcholinových receptorů [3] .

Objev

Chang C. (Chang CC) a Lee C. (Lee CY) jako první v roce 1963 izolovali a vyčistili a-bungarotoxin. K čištění jedu Chang a Li použili elektroforézu na škrobovém gelu . Byly získány proteinové frakce. Na základě rychlosti jejich pohybu ve škrobovém gelu byly dále pojmenovány α-, β- a κ-bungarotoxiny [4] .

Struktura

Délka polypeptidového řetězce a-bungarotoxinu je 74 aminokyselinových zbytků a jsou známy dvě izoformy, které se liší zbytkem v poloze 31 sekvence (alanin nebo valin). Prostorová struktura α-bungarotoxinu je stabilizována pěti disulfidovými můstky, je charakterizována přítomností tří β-strukturovaných smyček a připomíná dlaň se třemi prsty [6] . Dvě β-vlásenky tvoří prsty I a II toxinu. Antiparalelní β-vlákno v prstu I sestává ze zbytků 2-5 a 12-16, které zase nejsou pozorovány u jiných členů rodiny, s výjimkou neurotoxinu. Tyto dva řetězce jsou spojeny prostřednictvím smyček p zbytků (zbytky 6-11). Antiparalelní β-vlákno druhého β-vlásenka se skládá ze zbytků 22-27 a 40-45. Druhá β-vlásenka obsahuje zbytky 29-38 a tvoří dvě β-ohyby (zbytky 30-33 a 33-37). Tento cyklus stabilizuje pátý disulfidový můstek (zbytky 29-33). Třetí řetězec obsahuje zbytky 57-60 prstu III. Dva antiparalelní β-řetězce prstu II tvoří třívrstvý antiparalelní β-list, který je obsažen ve všech neurotoxinech rodiny a tvoří jádro molekuly. Na konečku prstu III a na C-konci jsou dva β-ohyby [7] .

Poznámky

1. ↑ "Pouze hadí kuraremimetické toxiny s pátou disulfidovou vazbou mají vysokou afinitu k neuronálnímu alfa7 nikotinovému receptoru." Servent D., Winckler-Dietrich V., Hu H.-Y., Kessler P., Drevet P., Bertrand D., Menez AJ Biol. Chem. 272:24279-24286(1997)
2. ↑ "Účinky alfa-erabutoxinu, alfa-bungarotoxinu, alfa-kobratoxinu a fascikulinu na uvolňování dopaminu vyvolané nikotinem v krysím striatu in vivo." Dajas-Bailador F., Costa G., Dajas F., Emmett S. Neurochem. Int. 33: 307-312 (1998)
3. ↑ Chang, L. Sen, Lin, SK, Huang, H. Bin a Hsiao, M. (1999). Genetická organizace alfa-bungarotoxinů z Bungarus multicinctus (taiwanský pruhovaný krait): Důkazy ukazující, že produkce izotoxinů alfa-bungarotoxinu není odvozena z upravených mRNA. Nucleic Acids Research, 27(20), 3970-3975. http://doi.org/10.1093/nar/27.20.3970
4. ↑ Arch Int Pharmacodyn Ther. 1963 Jul 1;144:241-57. IZOLACE NEUROTOXINŮ Z JEDU BUNGARUS MULTICINCTUS A JEJICH ZPŮSOBY NEUROMUSKULÁRNÍHO BLOKOVÁNÍ PŮSOBENÍ. ZMĚŇTE CC, LEE CY.
5. ↑ Li, SX, Cheng, K., Gomoto, R., Bren, N., Huang, S., Sine, S., Chen, L. Strukturální principy vazby alfa-neurotoxinu na a selektivitu mezi nikotinovými receptory. (V tisku)
6. ↑ Tabakmacher, V. M., Kozlov, S. A., Andreev, Ya. A., Murashev, A. N., Skobtsov, D. I., Dyachenko, I. A., & Grishin, E. V. (2006). Nové polypeptidové složky s analgetickou aktivitou z mořské sasanky Heteractis crispa. Bioorgan. Chemistry, 35(6), 789-798.
7. ↑ Scherf, T., Balass, M., Fuchs, S., Katchalski-Katzir, E., & Anglister, J. (1997). Trojrozměrná struktura roztoku komplexu alfa-bungarotoxinu s peptidem odvozeným z knihovny. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 94( June), 6059-6064. http://doi.org/10.1073/pnas.94.12.6059