Protoksyna-II
Protoksyna-II , znana również jako ProTx-II, PT-II lub β/ω-TRTX-Tp2a, jest neurotoksyną, która hamuje pewne kanały wapniowe bramkowane napięciem i kanały sodowe bramkowane napięciem . Ta toksyna jest peptydem bogatym w 30 reszt dwusiarczkowych , który ma niezwykle wysokie powinowactwo i selektywność wobec ludzkiego Nav1.7. kanał .
Źródła
Protoksyna II to neurotoksyna pochodząca z jadu peruwiańskiej tarantuli zielonej ( Thrixopelma pruriens ).
Chemia
ProTx-II jest 30-aminokwasowym peptydem o masie cząsteczkowej 3826,65 Da. Struktura ProTx-II jest amfipatyczna , z większością hydrofobowych reszt po jednej stronie toksyny. Toksyna jest utworzona przez inhibitora cystyny (ICK) i elastyczny C-końcowy region ogona.
Cel
ProTx-II hamuje kilka podtypów ludzkich kanałów sodowych, od Nav1.1 do Nav1.8. Jednak ta toksyna jest co najmniej 100-krotnie silniejsza przeciwko Nav1.7 niż inne podtypy ludzkich kanałów Nav. W stężeniu 0,3 nM toksyna ta blokuje Nav1.7 o 50%.
Oprócz kanałów sodowych, ProTx-II hamuje również niektóre podtypy kanałów wapniowych bramkowanych napięciem, Cav1.2 i Cav3.2. Z faktu, że ProTx-II jest w stanie hamować kilka podtypów kanałów sodowych i wapniowych, możemy wywnioskować, że powierzchnia interakcji toksyna-kanał jest zachowana między tymi kanałami.
Mechanizm akcji
ProTx-II działa jako antagonista Nav1.7, wiążąc się z domeną czujnika napięcia 2 (VSD-II) kanału. Toksyna hamuje aktywację kanałów Nav poprzez wiązanie się z łącznikiem w pętli L3-4 (między segmentami S3 i S4) powyżej centralnej jamy VSD-II, znanej jako miejsce 4. ProTx-II hamuje prądy sodowe poprzez przesunięcie zależności napięciowej aktywacji kanału na bardziej dodatnie potencjały. Toksyna wykorzystuje podobny mechanizm działania na kanałach wapniowych bramkowanych napięciem Cav1.2 i Cav1.3: przesuwając aktywację tych kanałów wapniowych odpowiednio typu L i typu T na bardziej dodatnie napięcia.
ProTx-II hamuje również szybką inaktywację kanału Nav poprzez wiązanie się z VSD-IV w spoczynkowej konfiguracji kanału. Wydaje się, że hamowanie aktywacji i inaktywacji są procesami niezależnymi. Na przykład mutacje w domenie IV zasadniczo wpływają na hamowanie inaktywacji bez zmiany hamowania aktywacji przez ProTx-II. Podobnie mutacje w domenie II wpływają głównie na hamowanie aktywacji. Wydaje się zatem, że ProTx-II jest w stanie współdziałać z dwoma niezależnymi miejscami (DIV i DII) w tym samym czasie. Innym czynnikiem potwierdzającym tę teorię jest szacowany IC50 . IC50 dla hamowania aktywacji jest około 400-krotnie mniejsze niż obliczone dla hamowania inaktywacji, co ponownie sugeruje, że hamowanie aktywacji i hamowanie inaktywacji są procesami niezależnymi.
Efekty biologiczne
ProTx-II wywołuje efekt przeciwbólowy u szczurów. Toksyna działa na wolne zakończenia nerwowe i pierwotne neurony czuciowe po oparzeniu. ProTx-II wywiera hamujący wpływ na rdzeniowe nocyceptywne poprzez hamowanie kanału sodowego Nav1.7.