Kangitoksyna - Cangitoxin

Kangitoksyna , znana również jako CGTX lub CGX , jest toksyną oczyszczoną z jadu ukwiałów Bunodosoma cangicum , która najprawdopodobniej działa poprzez przedłużenie inaktywacji kanałów sodowych bramkowanych napięciem ( kanały Na V ).

Źródła

Cangitoxin jest polipeptyd izolowany z jadu z Bunodosoma cangicum , wspólne morskich anemonowych gatunków występujących w obszarze pływów podczas odpływu na przybrzeżnych raf brazylijskiej morza.

Chemia

Struktura

Kangitoksyna należy do toksyn ukwiałów klasy 1 typu , składających się z długich polipeptydów z krótkimi antyrównoległymi β-kartkami i trzema wiązaniami dwusiarczkowymi. Kangitoksyna jest peptydem o masie 4958 Da, o strukturze pierwszorzędowej GVACRCDSDGPTVRGNSLSGTLWLTGGCPSGWHNCRGSGPFIGYCCKK i wiązaniach dwusiarczkowych Cys4-Cys45, Cys6-Cys35 i Cys28-Cys46. Zawiera 48 reszt aminokwasowych.

Zastąpienie 16. aminokwasu asparaginy (N) kwasem asparaginowym (D) nazwano kangitoksyną-II (CGTX-II). Kangitoksyna-III (CGTX-III) zawiera oprócz poprzedniej substytucji zamianę 14-tego aminokwasu, argininy (R), na histydynę (H).

Homologia

Kangitoksyna jest w różnym stopniu homologiczna do innych toksyn ukwiałów. Najbardziej widoczna jest homologia do toksyn ukwiałów klasy 1 (85%). Homologia kangitoksyny do toksyn ukwiałów klasy 2 i 3 jest mniejsza, odpowiednio 50% i 30%. Główna neurotoksyna BcIII (BcIII) wyizolowana z Bunodosoma caissarum jest homologiczna do kangitoksyny. Posiada dwie homologiczne podstawienia aminokwasów (S17T i S19T) oraz jedno podstawienie niehomologiczne (V13S). To sprawia, że ​​jest on w 94% identyczny iw 98% homologiczny do kangitoksyny.

Cel i sposób działania

Toksyny ukwiały działają na kanały sodowe bramkowane napięciem ( Na V 1.1 , Na V 1.2 , Na V 1.4 , Na V 1.5 , Na V 1.6 , Na V 1.7 ) i w zależności od powinowactwa do określonej izoformy działają głównie na serce lub neuronalne kanały sodowe bramkowane napięciem. Toksyny ukwiały działają w miejscu receptora 3. Na podstawie homologii sekwencji, kangitoksyna najprawdopodobniej działa w tym samym miejscu receptora wspomnianych wcześniej kanałów sodowych. Miejsce 3 receptora neurotoksyny jest zlokalizowane po zewnątrzkomórkowej stronie segmentu transbłonowego IVS4. Segmenty S4 kanałów sodowych przesuwają się na zewnątrz, gdy membrana depolaryzuje.

Zgodnie z jej homologią sekwencji, jest prawdopodobne, że kangitoksyna przedłuża inaktywację kanałów sodowych bramkowanych napięciem przez wiązanie po zewnętrznej stronie błony plazmatycznej, zapobiegając w ten sposób ruchowi na zewnątrz segmentu przezbłonowego IVS4. Ta blokada zapobiega zmianie konformacyjnej, która jest niezbędna do inaktywacji. Przedłużenie inaktywacji wykazano w doświadczeniach, w których badano wpływ kangitoksyny-II i –III na kanał Na V 1.1.

Toksyczność

Wstrzyknięcie 8 µg kangitoksyny do hipokampa u szczurów ma silne skutki behawioralne, prowadzące do akinezji przeplatającej się z automatyzmami mimicznymi i drżeniem głowy , ślinieniem, wstawaniem, skakaniem, toczeniem beczki, drżeniem mokrego psa i ruchami klonicznymi kończyn przednich. Ponadto pojawiają się drgawki, których czas trwania stopniowo się wydłuża, prowadząc do stanu padaczkowego . W elektroencefalogramu przedstawia skok-fala , co jest zwykle obserwowane podczas drgawek epileptycznych.

Niższe wewnątrzhipokampowe dawki kangitoksyny (2-4 µg) nie prowadzą do zmian behawioralnych ani EEG u szczurów. Wyższe dawki kangitoksyny (12-16 µg) wywołują silne drgawki toniczno-kloniczne, prowadzące do śmierci.

Bibliografia