Войти
| Классификация SCOP | |
|---|---|
| Класс | Маленькие белки |
| Сложить | Knottins (маленькие ингибиторы, токсины, lectins ) |
| Суперсемейство | омега-токсиноподобные |
| Семейство | Токсины пауков |
| Белок | Ханатоксин (HaTx, HaTx 1, HaTx 2, κ-TRTX-Gr1a) |
Ханатоксин является токсином обнаружен в яде Grammostola spatulata птицеед (Swartz MacKinnon 1995). Токсин, как известно, подавляет активация потенциалзависимых калиевых каналов, особенно Kv4.2 и Kv2.1, путем повышения их порога активации (Swartz MacKinnon 1997).
Ханатоксин - это токсин паука из яда Grammostola spatulata.
Ханатоксин - это общее название двух белковых токсинов 4,1 кДа, HaTx 1 и HaTx 2, которые похожи по структуре. HaTx представляет собой пептид, состоящий из следующих 35 аминокислот :
Glu-Cys-Arg-Tyr-Leu-Phe-Gly-Gly-Cys-Lys-Thr-Thr - ** * -Asp-Cys-Cys-Lys-His-Leu-Gly-Cys-Lys-Phe-Arg-Asp-Lys-Tyr-Cys-Ala-Trp-Asp-Phe-Thr-Phe-Ser
Где *** - Ser для HaTx 1 и Ala для HaTx 2. Впервые обнаруженная в 1995 году разница в аминокислотах и структуре по сравнению с другими известными в то время токсинами сделала ханатоксин одним из основателей семейства токсинов пауков, которые ингибируют потенциалзависимые калиевые каналы путем модификации датчика напряжения (Swartz MacKinnon 1995, Takahashi 2000). Его аминокислотная последовательность гомологична различным другим токсинам, включая SGTx1 (76%) и граммотоксин (43%), оба из которых обладают такими же свойствами модификации ворот, что и ханатоксин (Lee 2004).
Ханатоксин связывается с несколькими типами потенциалзависимых ионных каналов. Хотя сродство является самым высоким для каналов Kv2.1 и Kv4.2, было показано, что токсин может также связываться с α 1Aпотенциалозависимыми Ca-каналами (Ли-Смерин и Шварц 1998). Ханатоксин связывается со звеном S3-S4 субъединиц K-канала, в частности с сегментом S3b (Gonzalez 2000, Li-Smerin Swartz 2001), и может связываться с несколькими субъединицами в одиночный ионный канал (Swartz MacKinnon 1997).
Подобно α- токсинам скорпиона, Ханатоксин подавляет, но не блокирует, активацию, в первую очередь, потенциалзависимых калиевых каналов. Связь S3-S4, где связывается ханатоксин, важна для измерения напряжения и активации затвора. Связываясь с сегментом S3b, сегмент S3b проталкивается к N-концу сегмента S4, ограничивая движение и, следовательно, требуя более высокой деполяризации для активации канала (Huang, Shiau Lou 2007).
Хотя эффекты ханатоксина сами по себе досконально не изучены, он входит в состав яда Grammostola spatulata, который считается слегка ядовитым для человека. Яд тарантула вызывает локальную боль, зуд и жжение и, по-видимому, не оказывает длительного воздействия на людей. Однако возможна аллергическая реакция на яд, которая может вызвать анафилаксию, проблемы с дыханием и боли в груди. Яд является летальным для более мелких животных, таких как мыши: 0,1 мл яда является смертельным для мышей в течение примерно 5 мин (Escoubas Rash 2004).
Укус Grammostola spatulata следует рассматривать как обычную колотую рану. Требуется мытье и очистка области, и, если реакция на яд слишком сильная, может потребоваться госпитализация и / или специальные лекарства. Восстановление после укуса обычно занимает около недели (Tintinalli 2004 ошибка harvnb: нет цели: CITEREFTintinalli2004 (help )).
Благодаря своей специфичности к определенным ионным каналам, ханатоксин признан кандидатом для разработки терапевтических лекарств. Калиевые каналы, которые ингибирует ханатоксин, имеют огромное разнообразие и участвуют в ряде функций, таких как регулирование частоты сердечных сокращений, введение инсулина и сокращение мышц (Escoubas Bosmans 2007). Одним из наиболее многообещающих терапевтических применений ханатоксина является лечение диабета 2 типа, помогая регулировать секрецию инсулина (Herrington 2006). В то время как HaTx 1 был успешно синтезирован путем слияния в E. coli, его выход очень низкий (~ 1%), что ограничивает его фармакологическое применение (Lee 2004).
Escoubas, P.; Раш, Л. (2004). «Обзор тарантулов: восьминогие фармацевты и химики-комбинаторы». Токсикон. 43 (5): 555–574. doi : 10.1016 / j.toxicon.2004.02.007. PMID 15066413. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
Escoubas, P.; Bosmans, F. (2007). «Пептидные токсины паука как ведет к разработке лекарств ». Natural Product Reports: 1–13. CS1 maint: ref = harv (link )
Gonzalez, C. ea (2000). « Модуляция шейкера K ( +) кинетика стробирования канала линкером S3-S4 ". Journal of General Physiology. 115 (2): 193–208. doi : 10.1085 / jgp.115.2.193. PMC 2217197. PMID 10653896. CS1 maint: ref = harv (link )
Herrington, J. ea (2006). «Блокаторы тока калия с замедленным выпрямлением в β-клетках поджелудочной железы усиливают глюкозозависимую секрецию инсулина». Диабет. 55 (4): 1034–1042. doi : 10.2337 / diver.55.04.06.db05-0788. PMID 16567526. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
Huang, P.; Shiau, Y.; Lou, K. (2007). «Взаимодействие пептидов-модификаторов пропускания паука с потенциалзависимыми калиевыми каналами». Токсикон. 49 (2): 285–292. doi : 10.1016 / j.toxicon.2006.09.015. PMID 17113615. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
Lee, C. ea (2004). «Структура решения и функциональная характеристика SGTx1, Модификатор стробирования канала Kv2.1 ". Биохимия. 43 (4): 890–897. doi : 10.1021 / bi0353373. PMID 14744131. CS1 maint: ref = harv (link )
Li-Smerin, Y.; Swartz, KJ (1998). «Токсины модификатора гейтинга обнаруживают консервативный структурный мотив в потенциалзависимых каналах Ca и K ". Proceedings of the National Academy of Sciences. 95 (15): 8585–8589. Bibcode : 1998PNAS... 95.8585L. doi : 10.1073 / pnas.95.15.8585. PMC 21119. PMID 9671721. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
Li-Smerin, Y.; Swartz, KJ (2001). «Спиральная структура COOH-конец S3 и его вклад в рецептор токсинового модификатора стробирования в потенциал-управляемых ионных каналах ». Journal of General Physiology. 117 (3): 205–218. doi : 10.1085 / jgp.117.3.205. PMC 2225613. PMID 11222625. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
Swartz, KJ; MacKinnon, R. (1995). «Ингибитор Kv2.1 Калиевый канал, выделенный из яда чилийского тарантула ". Neuron. 15 (4): 941–949. doi : 10.1016 / 0896-6273 (95) 90184-1. PMID 7576642. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
Swartz, KJ; MacKinnon, R. (1997). «Ханатоксин изменяет стробирование зависимого от напряжения K + канала через несколько сайтов связывания». Neuron. 18 (4): 665–673. doi : 10.1016 / s0896 -6273 (00) 80306-2. PMID 9136774. CS1 maint: ref = harv (link )
Takahashi, H. ea ( 2000). «Структура раствора ханатоксина 1, модификатора стробирования зависимых от напряжения К каналов: общие поверхностные особенности токсинов стробирующего модификатора». Журнал молекулярной биологии. 297 (3): 771–780. doi : 10.1006 / jmbi.2000.3609. PMID 10731427. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
Tintinalli, J. ea (2004). Олово Неотложная медицина tinalli: подробное учебное пособие, 7e. New York, NY McGraw-Hill, Chapter 50, 205.
