Ofanina
Ofanina to toksyna występująca w jadzie kobry królewskiej ( Ophiophagus hannah ), która żyje w całej Azji Południowo-Wschodniej . Ta toksyna należy do rodziny białek wydzielniczych bogatych w cysteinę (CRISP). Ofanina słabo blokuje skurcz mięśni gładkich wywołany depolaryzacją indukowaną przez potas , co sugeruje, że hamuje zależne od napięcia kanały wapniowe.
Etymologia
.jpg)
Toksyna została nazwana ophanin na cześć węża, z którego jadu pochodzi, kobry królewskiej ( Ophiophagus hannah ).
Źródła
Ofanina jest produkowana w gruczołach jadowych kobry królewskiej ( O. Hannah ).
Chociaż jad ma stosunkowo niską toksyczność , jest to kompensowane przez duże ilości wstrzykiwane do ofiary przy każdym ugryzieniu.
Chemia
Struktura
Ofanina została pomyślnie wyizolowana z jadu O. Hannah przez filtrację żelową i chromatografię kationowymienną . Jego masa cząsteczkowa wynosi 25 kDa (od pozycji 19 do 239), co odpowiada masie cząsteczkowej przewidywanej na podstawie sekwencji cDNA.
Homologia
Ofanina jest białkiem wydzielniczym bogatym w cysteinę i dlatego należy do rodziny CRISP. Białka te posiadają 16 ściśle konserwatywnych cystein i zawierają 8 wiązań dwusiarczkowych . Dziesięć z 16 reszt cysteiny jest skupionych na C- końcu białka. Ofanina należy do podgrupy „długich” CRISP-ów, która składa się z 9 CRISP-ów o najdłuższych sekwencjach. CRISP z jadu węży należące do różnych podgrup działają na różne cele biologiczne, przyczyniając się w ten sposób do różnorodności szkodliwego działania jadów węży.
Rodzina
Drzewo filogenetyczne zbudowane z sekwencji nukleotydowych wszystkich znanych CRISP jadu węża pokazuje, że ofanina jest bliżej spokrewniona z gałęzią Viperidae niż z gałęzią Elapidae , mimo że O. Hannah należy do węży Elapidae.
Ofanina, wraz z innymi specyficznymi toksynami węży, takimi jak triflina i ablomina , jest również białkiem jadu pokrewnym heloterminie (Helveprin), które zostało pierwotnie wyizolowane ze skóry meksykańskiej jaszczurki paciorkowatej.
Cel
Ofanina jest słabym blokerem wywołanego wysokim potasem skurczu mięśni gładkich. Białka z rodziny CRISP jadu węża hamują w różnym stopniu skurcz mięśni gładkich wywołany depolaryzacją. W porównaniu do normalnego skurczu mięśni gładkich, ofanina jest w stanie zmniejszyć ich siłę kurczliwości do 84% ± 1%, czyli mniej niż większość innych CRISP.
Różnice między aktywnością hamującą CRISP można wyjaśnić poprzez porównania sekwencji, które sugerują miejsce, które może być krytyczne dla hamowania aktywności kanału. Phe 189 i Glu 186 to najbardziej prawdopodobne pozostałości funkcjonalne: silne blokery skurczu mięśni gładkich ( ablomin , triflin i latisemin ) wszystkie mają Phe189, a wszystkie blokery skurczu mięśni gładkich z wyjątkiem ofaniny mają Glu186. Znaczenie tego braku prawdopodobnych reszt funkcjonalnych w ofaninie nie zostało jeszcze zbadane. Jednak jest prawdopodobne, że obraz jest bardziej złożony i inne reszty przyczyniają się do hamowania aktywności CRISP na skurcz mięśni gładkich, a niektóre dane to potwierdzają. Na przykład pseudecyna, chociaż ma również Phe189, nie wpływa na skurcz wywołany depolaryzacją.
Sposób działania
Nie ma bezpośrednich dowodów na określony sposób działania faniny blokującej wywołane depolaryzacją skurcze mięśni gładkich. Jednak w oparciu o hipotezę Yamazakiego i współpracowników dotyczącą ablominy, innej toksyny jadu węża z rodziny CRISP, która również blokuje skurcz mięśni gładkich wywołany depolaryzacją, możemy postulować, że podobny mechanizm może występować w przypadku ofaniny.
Ponieważ ablomina blokuje tylko skurcz wywołany depolaryzacją, ale nie kofeiną, działanie ablominy jest prawdopodobnie spowodowane hamowaniem kanałów jonowych bramkowanych napięciem. Aktywacja komórek mięśni gładkich przez kofeinę aktywuje receptory rianodynowe retikulum sarkoplazmatycznego , natomiast aktywacja przez wysoki poziom pozakomórkowego potasu powoduje depolaryzację błony (ze względu na zmianę potencjału odwrotnego dla potasu w kierunku bardziej dodatnich wartości), a następnie aktywowałby bramkowane napięciem kanały wapniowo-jonowe, prowadząc do wysokiego poziomu wewnątrzkomórkowych jonów wapnia. Wewnątrzkomórkowe stężenie jonów wapnia dobrze koreluje z siłą skurczu w tętnicy ogona szczura. Zatem skurcz po zewnątrzkomórkowym zastosowaniu roztworu o wysokiej zawartości potasu zależy od napływu zewnątrzkomórkowych jonów wapnia przez kanały wapniowe bramkowane napięciem. Dlatego ablomina (a co za tym idzie ofanina) najprawdopodobniej celuje w kanały wapniowe bramkowane napięciem w mięśniach gładkich.
Toksyczność
LD50 jadu u myszy wynosi od ~1,2 do 3,5 mg/kg we wstrzyknięciu dożylnym . LD50 Ofaniny nie jest jeszcze znane.
Zobacz też
- Inne białka jadu węża z rodziny CRISP:
- Piscivorin ze wschodniego Cottonmouth
- Triflin z węża Habu
- Ablomin z węża Mamushi
- Latisemin z węża Erabu