Hanatoksyna
| Klasyfikacja SCOP | |
|---|---|
| Klasa | Małe białka |
| Zginać | Knottyny (małe inhibitory , toksyny , lektyny ) |
| Nadrodzina | podobny do toksyny omega |
| Rodzina | Toksyny pająków |
| Białko | Hanatoksyna (HaTx, HaTx 1 , HaTx 2 , κ-TRTX-Gr1a) |
Hanatoksyna to toksyna występująca w jadzie tarantuli Grammostola spatulata . Toksyna jest głównie znana z hamowania aktywacji kanałów potasowych bramkowanych napięciem , w szczególności Kv4.2 i Kv2.1 , poprzez podniesienie progu aktywacji.
Źródła
Hanatoksyna to toksyna pająka z jadu Grammostola spatulata .
Chemia
Hanatoksyna to nazwa zwyczajowa dwóch toksyn białkowych o masie 4,1 kDa , HaTx1 i HaTx2 , które mają podobną budowę. HaTx jest peptydem składającym się z następujących 35 aminokwasów :
Glu-Cys-Arg-Tyr-Leu-Phe-Gly-Gly-Cys-Lys-Thr-Thr-***-Asp-Cys-Cys-Lys-His-Leu-Gly-Cys-Lys-Phe-Arg- Asp-Lys-Tyr-Cys-Ala-Trp-Asp-Phe-Thr-Phe-Ser
gdzie *** oznacza Ser dla HaTx 1 i Ala dla HaTx 2 . Odkryta po raz pierwszy w 1995 r. różnica w aminokwasach i strukturze w porównaniu z innymi znanymi wówczas toksynami uczyniła hanatoksynę członkiem-założycielem rodziny toksyn pająkowych, które hamują kanały potasowe bramkowane napięciem poprzez modyfikację czujnika napięcia. Jego sekwencja aminokwasowa jest homologiczna do różnych innych toksyn, w tym SGTx1 (76%) i grammotoksyny (43%), z których obie mają podobne właściwości modyfikacji bramkowania jak hanatoksyna.
Cel
Hanatoksyna wiąże się z kilkoma typami kanałów jonowych bramkowanych napięciem. Chociaż powinowactwo jest największe dla kanałów Kv2.1 i Kv4.2, wykazano, że toksyna może również wiązać się z bramkowanymi napięciem kanałami Ca2 + α1A . Hanatoksyna wiąże się z wiązaniem S3-S4 podjednostek kanału K + , w szczególności z segmentem S3b, i może wiązać się z wieloma podjednostkami w jednym kanale jonowym.
Sposób działania
Podobnie jak toksyny α-skorpionów , Hanatoksyna hamuje – ale nie blokuje – aktywację przede wszystkim kanałów potasowych bramkowanych napięciem. Łącze S3-S4, w którym wiąże się hanatoksyna, jest ważne dla wykrywania napięcia i aktywacji bramki. Wiążąc się z segmentem S3b, segment S3b jest wypychany do N-końca segmentu S4, ograniczając ruch, a zatem wymagając wyższej depolaryzacji do aktywacji kanału.
Toksyczność
Chociaż sam wpływ hanatoksyny nie jest dokładnie zbadany, jest ona częścią jadu Grammostola spatulata , który jest uważany za lekko jadowity dla ludzi. Jad tarantuli i pieczenie i nie wydaje się mieć żadnego długoterminowego wpływu na ludzi. Jednak możliwa jest reakcja alergiczna na jad, która może powodować anafilaksję , problemy z oddychaniem i bóle w klatce piersiowej. Jad jest śmiertelny dla mniejszych zwierząt, takich jak myszy: 0,1 ml jadu jest śmiertelne dla myszy w ciągu około 5 minut.
Leczenie
Ukąszenie Grammostola spatulata należy traktować jak zwykłą ranę kłutą. Konieczne jest umycie i oczyszczenie okolicy, a jeśli reakcja na truciznę jest zbyt silna, może być wymagana hospitalizacja i / lub specjalistyczne leki. Rekonwalescencja po ukąszeniu trwa zwykle około tygodnia.
Zastosowanie terapeutyczne
Ze względu na swoją specyficzność dla poszczególnych kanałów jonowych, hanatoksyna została uznana za kandydata do opracowania leków terapeutycznych. Kanały potasowe, które hamuje hanatoksyna, mają ogromną różnorodność i biorą udział w wielu funkcjach, takich jak regulacja częstości akcji serca, wstrzykiwanie insuliny i skurcze mięśni. Jednym z najbardziej obiecujących zastosowań terapeutycznych hanatoksyny jest leczenie cukrzycy typu 2 poprzez pomoc w regulacji wydzielania insuliny. Chociaż HaTx 1 z powodzeniem zsyntetyzowano przez fuzję w bakteriach E. coli , jego wydajność jest bardzo niska (~ 1%), co ogranicza jego zastosowanie farmakologiczne.