Dc1a

Dc1a ( β-diguetoksyna lub DTX9.2 ) jest silnym, wybiórczym dla owadów, trującym 57-resztowym peptydem wytwarzanym przez pająka pustynnego ( Diguetia canities ). Promuje otwieranie bramkowanych napięciem kanałów Na (Na _v ) u karalucha niemieckiego ( Blattella germanica ) poprzez interakcję z motywem wiosła w domenie II.

Etymologia i budowa chemiczna

Dc1a zawiera dwa arkusze β i jedną pętlę spinki do włosów β, podczas gdy arkusze są połączone czterema wiązaniami dwusiarczkowymi. Trzy z tych czterech wiązań dwusiarczkowych tworzą klasyczny region węzła cysteiny (ICK). Region ICK jest powszechny w toksynach pająków i zapewnia stabilność chemiczną, termiczną i biologiczną białka. Chociaż ten region jest konserwowany ewolucyjnie w rodzinie pająków, ma znaczące różnice w stosunku do innych białek podobnych do ICK. Jedną ze szczególnych cech jest to, że Dc1a zawiera dodatkowe wiązanie dwusiarczkowe, które łączy cysteinę 42 z cysteiną 45 i stabilizuje bogatą w serynę pętlę szpilki do włosów. Inną cechą jest unikalny antyrównoległy arkusz β o trzech standardach w regionie końca aminowego, który jest utworzony przez niezwykle dużą pętlę między cysteiną 26 i cysteiną 40. Ta różnica w strukturze tworzy przestrzenną separację między domeną ICK a resztą białko, pozostawiając naładowane reszty bardziej odsłonięte. Jednak nie znaleziono skupisk reszt hydrofobowych, które mogłyby potencjalnie oddziaływać z dwuwarstwami lipidowymi.

Cel i sposób działania

W 1996 Bloomquist i in. przeprowadził eksperymenty w celu zbadania mechanizmów działania Dc1a na larwy muchy mięsnej ( Sarcophaga bullata ), muchy domowej (Musca domestica) . Zaobserwowali, że wstrzyknięcie Dc1a powodowało nadpobudliwość zarówno w złączu nerwowo-mięśniowym, jak iw komórkach czuciowych oraz podwyższone ładunki szczytowe.

Niedawne badania wykazały, że toksyna ma jedynie śmiertelne działanie na karalucha niemieckiego (B.germanica) , a nie na karalucha amerykańskiego (Periplaneta americana) . Dc1a działa jako modyfikator bramkowania. Przesuwa zależną od napięcia aktywację do bardziej ujemnych wartości poprzez interakcję z domeną II w motywach łopatek obszaru wykrywania napięcia kanałów _Nav . W konsekwencji kanały Na otworzą się już przy bardziej ujemnych potencjałach. Chociaż karaluchy niemieckie i amerykańskie są blisko spokrewnione, mają różne rodzaje domeny II: seryna 1 i 2 w _Nav karalucha niemieckiego tworzą bardziej dostępny kąt interakcji toksyny z kanałem.

Nie stwierdzono wpływu na kanały Na _v kręgowców, które mogłyby być przydatne w produkcji nowych insektycydów.

Toksyczność

Nav karaczana amerykańskiego (P.americana) są odporne na działanie toksyny ze względu na inną strukturę w domenie II na jej _{kanałach Nav} . Nawet przy odpowiednio wysokich dawkach Dc1a, P. americana ma niewielkie skurcze mięśni brzucha i odwracalnie zmniejszoną aktywność ruchową. Z drugiej strony Dc1a jest zabójczy dla karalucha niemieckiego (B.germanica) i wywołuje zależny od dawki paraliż 8 godzin po wstrzyknięciu. Wartość KD50 Dc1a wynosi 3,0 ± 1,2 nmol/g, a wartość LD50 _{. Dc1a wynosi 4,2 ± 3,4 nmol/} g dla B.germanica

Kanały ludzkiego Na _{v są niewrażliwe na Dc1a.}