Fascykulina
Fascykuliny to klasa toksycznych białek występujących w niektórych jadach węży, zwłaszcza w niektórych gatunkach mamby . Badania ujawniły różne formy w niektórych mamby zielonej , w szczególności fascykuliny FAS1 i FAS2 są tak zwane, ponieważ powodują intensywne drgania pęczków mięśni wrażliwych organizmów, takich jak preferowana ofiara węży. Efekt ten pomaga obezwładnić mięśnie, zabijając ofiarę lub paraliżując ją, aby wąż mógł ją połknąć.
Podstawowy mechanizm działania
Mechanizm działania białek FAS jest związany z ich zdolnością przyłączania się do cząsteczek acetylocholinoesterazy w mięśniach i ich połączeń nerwowo-mięśniowych , a tym samym zakłócania ich niezbędnego hamowania neuromodulacyjnego .
Natura molekularna i efekt fizjologiczny
Fascykuliny z mamb intensywnie hamują acetylocholinoesterazy ssaków i ryb, ale są mniej aktywne wobec odpowiednich enzymów u owadów, gadów i ptaków. Jak można się spodziewać po szybko działających jadach, są to dość małe białka o długości około 61 reszt aminokwasowych. Ich trójwymiarowy kształt jest trójpalczasty i jest zabezpieczony czterema sieciującymi mostkami dwusiarczkowymi .
Zakłócenie sygnalizacji acetylocholiny
Substancje zakłócające neuroprzekaźnictwo acetylocholiny jadem na ogół penetrują połączenie nerwowo-mięśniowe, gdzie zakłócają wytwarzanie lub odbiór acetylocholiny lub hydrolizę acetylocholiny po osiągnięciu przez nią funkcji przekaźnictwa nerwowego; fascykuliny mamba zapobiegają końcowemu etapowi tego procesu poprzez wiązanie się z acetylocholinoesterazą i blokowanie jej działania na acetylocholinę; w rezultacie po tym, jak acetylocholina przekaże wymagany bodziec, kontynuuje bodziec po tym, jak stał się nieodpowiedni. Mechanizm ten jest pod pewnymi względami podobny do działania tak zwanych fosforoorganicznych czynników nerwowych ; blokada działania acetylocholinoesterazy jest tym, co powoduje fascykulację, która zainspirowała nazwę fascykulina .
Dokowanie i aktywność
W acetylocholinoesterazie ssaków dwie konserwatywne obwodowe reszty anionowe tworzą część enzymu, w którym znajduje się cząsteczka FAS. Acetylocholinoesterazy owadów i ptaków nie mają dwóch reszt w tych pozycjach, co drastycznie zmniejsza ich powinowactwo do fascykulin mamby. Istnieje jednak znaczący, choć ograniczony, efekt toksyczny, ponieważ kilka zasadowych reszt w białku jadu nadal nawiązuje i utrzymuje kontakt z enzymem. Jest to niezwykłe w komplementarności białek, ponieważ obejmuje przyciąganie między wieloma naładowanymi resztami , ale bez żadnego wiązania soli między cząsteczkami.