LmαTX5

LmαTX5

LmαTX5는 전압 개폐 나트륨 채널의 빠른 불활성화를 억제하는 α-스콜피온 독소이다.그것은 동남아시아에 널리 분포하는 전갈 종인 중국 수영 전갈로도 알려진 Lychas mucronatus의 독샘의 전사체 분석을 통해 확인되었다.

어원학

리카스무크로나투스, 수컷

LmαTX5는 Lychas mucronatus(Lm)에서 유래했으며 α-Scorpion 독소(αTX)[2]이다.

원천

LmαTX5는 Lychas mucronatus의 독샘의 전사체 분석에서 확인되었다.[1][3] 연구를 위해 독소는 대장균에서 생성되어 추가적인 [3]특성화를 가능하게 했다.

화학

LmαTX5 풀펩타이드는 아미노산 길이 81개로 아미노산 19개의 시그널펩타이드구성하며 분자량은 9.4kDa이다.성숙한 LmαTX5는 길이 [3]62개의 아미노산으로, 4개의 디술피드 브릿지로 단단히 결합되어 있습니다(순서상 *로 표시됨).[4]

Lys-Lys-Asp-Tyr-Pro-Tyr-Asp-Asp-Lys-Tyr-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As-As

예측된 3D 구조는 [4][5]루프를 형성하는 4개의 이황화물 브릿지에 의해 연결된 삼중사슬 β-시트에 결합된 짧은 세그먼트 α-나선으로 구성된 α-스콜피온 독소에 대한 일반적인 시스테인 안정화 CSαβ 구조 모티브와 유사하다.보존된 NC-도메인(Tyr7, Lys10, Arg56, Arg61)과 코어-도메인(Trp17, Asn40)의 유사한 기능성 잔류물은 공통 CSαβ 구조 모티브 및 아미노산 길이와 함께 LmaTx5와 특정 전압-기울기 나트륨 [4][5]채널을 대상으로 하는 다른 α-scorpion 독소와 강하게 관련된다.또한 LmαTX5는 길이(예: 62개의 아미노산)와 기능(예: 주로 mNav1.4 및 hNav1.5 나트륨 [3]채널에 영향을 준다)에서 LmαTX3와 유사하다.

대상

약리학적 실험 결과, 재조합 LmαTX5 독소는 전압-게이트 나트륨 채널 아이소폼을 대상으로 하는 것으로 나타났다.LmαTX5는 Nav1.5(EC50 = 1.03 ± 0.43 μM) 및 Nav1.4(EC50 = 4.53 ± 1.38 μM, 골격근에서 주로 발견)에 영향미치며 Nav1.7(EC50 = 67.62 ± 2.31 μM, Nav1에서 주로 발견됨), Nav1(Nav1에서 주로 신경계에서 발견됨),그 약리학적 프로파일은 α-스콜피온 독소 LmαTX3와 [3]상당히 유사하다.

동작 모드

LmαTX5는 나트륨 내부 흐름을 연장시키는 전압 센서의 외부 이동을 방해하는 게이트 수식 독소로 간주할 수 있다.LmαTX5와 α-스콜피온 독소군의 구조적 유사성은 LmαTX5가 나트륨 [7]채널의 신경독소 사이트 3에 결합할 가능성이 있음을 시사한다.이 수용체 부위는 탈분극 [8]중에 바깥쪽으로 이동함으로써 전압 센서의 역할을 하는 도메인 IV의 트랜스막 세그먼트 S3와 S4를 연결하는 세포외 루프에 위치한다.LmαTX5의 예측 억제 메커니즘은 외부 이동에 영향을 미치는 IVS4 내에서의 구조 변화를 방지하여 나트륨 채널 불활성화를 억제하는 것을 포함한다.활동 [8]잠재력은 독소에 의해 길어질 것이다.이 작용 메커니즘은 독소의 구조에 근거해 예상되지만, 아직 실험적인 배치가 부족하다.마찬가지로 호몰로지에 기초하여 LmαTX5의 수용체 부위 결합은 막 [8][9]탈분극에 의해 약화될 수 있다.

독성

영향을 받은 채널 하위 유형에 기초하여 LmαTX5는 심장을 통한 활동 전위 전파를 변경하여 심각한 심장 리듬 장애를 초래하고 먹잇감의 [10][11]마비로 이어지는 뉴런과 골격근의 활동 전위 전파를 억제함으로써 심장 부정맥을 일으킬 [6]것으로 예상할 수 있다.

레퍼런스

  1. ^ a b Ruiming, Zhao; Yibao, Ma; Yawen, He; Zhiyong, Di; Yingliang, Wu; Zhijian, Cao; Wenxin, Li (28 July 2010). "Comparative venom gland transcriptome analysis of the scorpion Lychas mucronatus reveals intraspecific toxic gene diversity and new venomous components". BMC Genomics. 11 (452): 452. doi:10.1186/1471-2164-11-452. PMC 3091649. PMID 20663230.
  2. ^ Hille, Bertil (2001). Ion Channels of Excitable Membranes (3rd ed.). Sunderland: Sinauer Associates, Inc. p. 637. ISBN 0-87893-321-2.
  3. ^ a b c d e f g Xu, Lingna; Li, Tian; Liu, Honglian; Yang, Fan; Liang, Songping; Cao, Zhijian; Li, Wenxin; Wu, Yingliang (November 2014). "Functional characterization of two novel scorpion sodium channel toxins from Lychas mucronatus". Toxicon. 90: 318–325. doi:10.1016/j.toxicon.2014.08.075. ISSN 1879-3150. PMID 25194748.
  4. ^ a b c Possani, Lourival; Becerril, Baltazar; Delepierre, Muriel; Tytgat, Jan (25 December 2001). "Scorpion toxins specific for Na+-channels". European Journal of Biochemistry. 264 (2): 287–300. doi:10.1046/j.1432-1327.1999.00625.x. PMID 10491073.
  5. ^ a b Gordon, Dalia; Savarin, Philippe; Gurevitz, Michael; Zinn-Justin, Sophie (2 July 2009). "Functional Anatomy of Scorpion Toxins Affecting Sodium Channels". Journal of Toxicology: Toxin Reviews. 17 (2): 131–159. doi:10.3109/15569549809009247.
  6. ^ a b Bosmans, Frank; Tytgat, Jan (February 2007). "Voltage-gated sodium channel modulation by scorpion α-toxins". Toxicon. 49 (2): 142–158. doi:10.1016/j.toxicon.2006.09.023. PMC 1808227. PMID 17087986.
  7. ^ Catterall, William A. (10 December 1977). "Activation of the action potential Na+ ionophore by neurotoxins. An allosteric model". The Journal of Biological Chemistry. 252 (23): 8669–8676. doi:10.1016/S0021-9258(19)75273-9. ISSN 0021-9258. PMID 925017.
  8. ^ a b c Rogers, John C.; Qu, Yusheng; Tanada, Timothy N.; Scheuer, Todd; Catterall, William A. (5 July 1996). "Molecular Determinants of High Affinity Binding of α-Scorpion Toxin and Sea Anemone Toxin in the S3-S4 Extracellular Loop in Domain IV of the Na + Channel α Subunit". Journal of Biological Chemistry. 271 (27): 15950–15962. doi:10.1074/jbc.271.27.15950. ISSN 0021-9258. PMID 8663157. S2CID 775526.
  9. ^ Catterall, William A. (1 September 1979). "Binding of scorpion toxin to receptor sites associated with sodium channels in frog muscle. Correlation of voltage-dependent binding with activation". Journal of General Physiology. 74 (3): 375–391. doi:10.1085/jgp.74.3.375. ISSN 0022-1295. PMC 2228523. PMID 479827.
  10. ^ "SCN4A sodium voltage-gated channel alpha subunit 4 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov. Retrieved 2020-10-23.
  11. ^ "SCN5A sodium voltage-gated channel alpha subunit 5 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov. Retrieved 2020-10-23.