Альфа-бунгаротоксин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Альфа-бунгаротоксин — белковый нейротоксин, который вырабатывается в ядовитых железах змеи Bungarus multicinctus. α-Бунгаротоксин специфически связывается с никотиновыми ацетилхолиновыми рецепторами (nAchR) на постсинаптических мембранах скелетных мышц, тем самым блокируя нейро-мышечную передачу. При более высокой дозе (4.2 µM) блокирует внеклеточное увеличение дофамина, вызванное действием никотина[1][2].

α-Бунгаротоксин относится к группе длинных токсинов большого семейства трёх-петлевых (трех-пальцевых) токсинов (ТПТ, 3FT, TFT). ТПТ являются основными полипептидными компонентами ядов змей из семейства Elapidae. Первый ТПТ, α-бунгаротоксин, был выделен почти полвека назад, и до сих пор он остается ценным инструментом в изучении никотиновых ацетилхолиновых рецепторов[3].

Первыми выделили и очистили α-бунгаротоксин Чан Ц. (Chang C.C.) и Ли Ц. (Lee C.Y.) в 1963 году. Для того, чтобы очистить яд, Чан и Ли использовали электрофорез в крахмальном геле. Были получены белковые фракции. На основе скорости их движения в крахмальном геле в дальнейшем они были названы α-, β- и κ-бунгаротоксины[4].

Ленточная диаграмма пространственной структуры α-бунгаротоксина, установленной с помощью метода рентгеноструктурного анализа (PDB ID 4HQPJ).[5]

Длина полипептидной цепи α-бунгаротоксина составляет 74 аминокислотных остатка, причем известны две изоформы, различающиеся остатком в 31 положении последовательности (аланин или валин). Пространственная структура α-бунгаротоксина стабилизирована пятью дисульфидными мостиками, характеризуется наличием трех β-структурированных петель и напоминает ладонь с тремя пальцами[6]. Две β-шпильки формируют I и II пальцы токсина. Антипараллельная β-нить в пальце I состоит из остатков 2-5 и 12-16, которые, в свою очередь, не наблюдаются у других членов семейства, за исключением нейротоксина. Две цепи соединены с помощью β-остатков петли (остатки 6-11). Антипараллельный β-стренд второй β-шпильки состоит из остатков 22-27 и 40-45. Вторая β-шпилька содержит остатки 29-38 и образует два β-изгиба (остатки 30-33 и 33-37). Этот цикл стабилизирует пятый дисульфидный мостик (остатки 29-33). Третья цепь содержит остатки 57-60 пальца III. Два антипараллельных β-стренда пальца II образуют трех-слойный антипараллельный β-лист, который содержится во всех нейротоксинах семейства и составляет ядро молекулы. На кончике пальца III и на С-конце находятся два β-изгиба[7].

Примечания

[править | править код]
  1. «Only snake curaremimetic toxins with a fifth disulfide bond have high affinity for the neuronal alpha7 nicotinic receptor.» Servent D., Winckler-Dietrich V., Hu H.-Y., Kessler P., Drevet P., Bertrand D., Menez A. J. Biol. Chem. 272:24279-24286(1997)
  2. «Effects of alpha-erabutoxin, alpha-bungarotoxin, alpha-cobratoxin and fasciculin on the nicotine-evoked release of dopamine in the rat striatum in vivo.» Dajas-Bailador F., Costa G., Dajas F., Emmett S. Neurochem. Int. 33:307-312(1998)
  3. Chang, L. Sen, Lin, S. K., Huang, H. Bin, & Hsiao, M. (1999). Genetic organization of alpha-bungarotoxins from Bungarus multicinctus (Taiwan banded krait): Evidence showing that the production of alpha-bungarotoxin isotoxins is not derived from edited mRNAs. Nucleic Acids Research, 27(20), 3970-3975. http://doi.org/10.1093/nar/27.20.3970
  4. Arch Int Pharmacodyn Ther. 1963 Jul 1;144:241-57. ISOLATION OF NEUROTOXINS FROM THE VENOM OF BUNGARUS MULTICINCTUS AND THEIR MODES OF NEUROMUSCULAR BLOCKING ACTION. CHANG CC, LEE CY.
  5. Li, S.X., Cheng, K., Gomoto, R., Bren, N., Huang, S., Sine, S., Chen, L. Structural principles for Alpha-neurotoxin binding to and selectivity among nicotinic receptors. (In press)
  6. Табакмахер, В. М., Козлов, С. А., Андреев, Я. А., Мурашев, А. Н., Скобцов, Д. И., Дьяченко, И. А., & Гришин, Е. В. (2006). Новые полипептидные компоненты с анальгетической активностью из морской анемоны Heteractis crispa. Биоорган. Химия, 35(6), 789—798.
  7. Scherf, T., Balass, M., Fuchs, S., Katchalski-Katzir, E., & Anglister, J. (1997). Three-dimensional solution structure of the complex of alpha-bungarotoxin with a library-derived peptide. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 94(June), 6059-6064. http://doi.org/10.1073/pnas.94.12.6059