Stromatoksyna
Stromatoksyna to toksyna pająka , która blokuje niektóre kanały potasowe bramkowane napięciem typu A i opóźnionego prostownika .
Etymologia
Stromatoksyna została po raz pierwszy zidentyfikowana w jadzie afrykańskiej ptasznika Stromatopelma calceatum (pawiana z pierzastymi nogami), od którego pochodzi jej nazwa. Skrót techniczny toksyny to ScTx1. ( Escoubas i in. 2002 )
Chemia
Stromatoksyna jest peptydem składającym się z 34 aminokwasów, który należy do strukturalnej rodziny peptydów pajęczych „ inhibitor węzła cystynowego ”. Toksynę zidentyfikowano za pomocą systematycznych badań przesiewowych wpływu toksyn kilku gatunków ptaszników na kanały Kv2 Xenopus laevis ( afrykańskiej żaby szponiastej ) ( Escoubas et al. 2002 ). Test biologiczny kierowane frakcjonowanie i chromatografia zidentyfikowały stromatoksynę jako składnik funkcjonalny. Pełną sekwencję jadu uzyskano w jednym przebiegu sekwencjonowania Edmana i potwierdzono za pomocą spektrometrii mas. Sekwencja tej toksyny to „dctrmfgacr rdsdccphlg ckptskycaw dgti”, wyjaśnienie tych symboli znajduje się na liście standardowych aminokwasów .
Cel
Stromatoksyna blokuje kanały potasowe typu opóźnionego prostownika Kv2.1, Kv2.2, Kv2.1/9.3 i kanał potasowy typu A Kv4.2, z powinowactwem (IC50) 12,7 nM, 21,4 nM, 7,2 nM i 1,2 nM, odpowiednio. Nie zaobserwowano żadnej aktywności na Kv4.1 i Kv4.3 ( Escoubas i wsp. 2002 ).
Sposób działania
Escoubas i in. (2002) wykazali, że wpływ stromatoksyny na kanały potasowe jest zależny od napięcia, maksymalne hamowanie osiągane jest między –30 a 0 mV, podczas gdy hamowanie jest tylko częściowe przy wartościach bardziej dodatnich niż +10 mV. Toksyna działa zatem jako modyfikator bramkowania, przesuwając aktywację kanału do bardziej zdepolaryzowanych potencjałów. Chociaż kanał można nadal aktywować, potrzebna jest znacznie większa depolaryzacja.
Blokując kanały potasowe, stromatoksyna wykazuje szerokie spektrum działania. Jego kanały docelowe można znaleźć w tkance serca, neuronach i komórkach mięśni gładkich. W komórkach serca ich rola dotyczy w szczególności wysokości i czasu trwania fazy plateau potencjału czynnościowego, repolaryzacji błon komórkowych, refrakcji serca i automatyzmu. kanały potasowe bramkowane napięciem typu A i opóźnionego prostownika określają potencjał spoczynkowy błony, wzór wyładowań, czas trwania potencjału czynnościowego i repolaryzację. W związku z tym biorą udział w pobudliwości błony, uwalnianiu hormonów oraz transdukcji i przetwarzaniu sygnału. Escoubas i in. 2002 ), ( Shiau i in. 2003 ), ( Wang i in. 2006 ).
Działanie toksyny silnie różni się w zależności od tkanki, w której kanały są wyrażane. Stromatoksyna na przykład hamuje apoptozę w enterocytach ( Grishin et al. 2005 ) i wzmacnia miogeniczne zwężenie w tętnicach mózgowych (szczura) ( Amberg et al. 2006 ).
Toksyczność
W warunkach in vivo nie odnotowano żadnych toksycznych skutków stromatoksyny . ( Escoubas i wsp. 2002 ) wstrzyknęli stromatoxin myszom, ale nie zaobserwowali neurotoksyczności.
Escoubas, Pierre; Diochot, Sylvie; Ce'Le'Rier, Marie-Louise; Nakajima, Terumi; Lazdunski, Michel (2002), „Novel Tarantula Toxins for Subtypes of Voltage-Dependent Potassium Channels in the Kv2 and Kv4 Subfamilies”, Molecular Pharmacology , 62 (1): 48–57, doi : 10.1124/mol.62.1.48 , PMID 12065754 .
Guan, D.; Tkatch, T.; Surmeier, DJ ; Armstrong, MY; Foehring, RC (2007), „Podjednostki Kv2 leżą u podstaw powolnej inaktywacji prądu potasowego w neuronach piramidalnych kory nowej szczura”, J. Physiol. , 581 (3): 941–960, doi : 10.1113/jphysiol.2007.128454 , PMC 2170822 , PMID 17379638 .
Griszyn, A.; Ford, H.; Wang, J.; Li, H.; Salvador-Rectala, V.; Lewitan, Hiszpania; Zaks-Makhina, E. (2005), "Tłumienie apoptozy w enterocytach przez blokadę kanałów potasowych", Am. J. Physiol. żołądkowo-jelitowy. Fizjol wątroby. , 289 (5): 815–821, doi : 10.1152/ajpgi.00001.2005 , PMID 16020659 .
Amberg, Wielka Brytania; Santana, LF (2006), „Kanały Kv2 przeciwstawiają się miogenicznemu zwężeniu tętnic mózgowych szczura”, Am. J. Physiol. Fizjol komórkowy. , 291 (2): 348–356, doi : 10.1152/ajpcell.00086.2006 , PMID 16571867 .
Shiau, YS; Huang, PT; Liou, HH; Liaw, YC; Shiau, YY; Lou, KL (2003), „Strukturalne podstawy wiązania i hamowania nowych toksyn tarantuli w kanałach potasowych zależnych od napięcia u ssaków”, Chem. Rez. Toksykol. , 16 (10): 1217–1225, doi : 10.1021/tx0341097 , PMID 14565763 .
Wang, D.; Schreurs, BG (2006), „Charakterystyka prądów IA w komórkach Purkinjego móżdżku dorosłego królika”, Brain Res. , 1096 (1): 85–96, doi : 10.1016/j.brainres.2006.04.048 , PMID 16716270 , S2CID 35757890 .
