stringtranslate.com

Агитоксин

Агитоксин — токсин, содержащийся в яде скорпиона Leiurus quinquestriatus hebraeus (желтый скорпион). Другие токсины, содержащиеся в этом виде, включают харибдотоксин (CTX). CTX — близкий гомолог агитоксина. [2]

Структура

Агитоксин можно очистить с помощью методов ВЭЖХ .

Первичная структура:

Можно выделить три типа агитоксина, каждый из которых идентифицирован как содержащий 38 аминокислот . Они высоко гомологичны, отличаясь только идентичностью остатков в положениях 7, 15, 29 и 31.

Вторичная и третичная структура:

Агитоксин состоит из трехцепочечной антипараллельной бета-слои , в которой С-концевая цепь находится в центре слоя, и одной альфа-спирали, покрывающей одну сторону бета-слоя (см. изображение справа). Боковые цепи цистеина соединяют бета-слои и спираль посредством дисульфидных связей, образуя ядро ​​молекулы.

Складка агитоксина гомологична ранее определенным складкам токсинов яда скорпиона, классифицированных Pfam как «короткие токсины скорпиона» . Эта складка и расположение дисульфидных связей являются общим элементом для токсинов, происходящих от членистоногих. Структура агитоксина-2 была определена методом ЯМР. [1]

Функция

Агитоксин связывается с каналом Shaker K + у дрозофилы, а также с его гомологом у млекопитающих. Он блокирует этот канал, связываясь с высоким сродством ( K d  < 1  нмоль / л ) с его внешним вестибюлем.

Это высокое сродство к каналу «Shaker K» зависит от остатков Arg 24 , Lys 27 и Arg 31. [1] Способность агитоксина блокировать канал «Shaker K» предполагает механизм стыковки, при котором токсин располагается на канале, а затем предотвращает его открытие посредством гибких движений боковых цепей, тем самым позволяя вступать в действие различным белок-белковым комплексам. [3] Было обнаружено, что AgTx2 претерпевает конформационные изменения при связывании с каналом «Shaker K», что предполагает, что модель индуцированного соответствия может присутствовать во взаимодействии токсина с каналом. Этот режим взаимодействия сопровождается и объясняет гибкие боковые цепи. [4] Аминокислотный состав токсина определяет способ каждого из них, взаимодействующих с каналами Shaker K. [1]

В Agitoxin, например, аргинин взаимодействует электростатически с аспартатом канала «Shaker K». [ 1] Окончательное блокирование поры в канале Shaker K + происходит через боковую цепь Lys 27. [3] Lys 27 взаимодействует с Shaker K, закупоривая фильтр селективности и водородные связи с карбонилами Tyr 395 каждой субъединицы калиевого канала. [5] Важные стабилизирующие водородные связи между различными остатками на AgTx2 и субъединицами канала удерживают комплекс токсин-канал вместе. Мутации в Arg24Ala, Lys27Met и Asn30Ala увеличили диссоциацию или разрушение комплекса, что позволяет предположить, что все они играют важную роль в удержании токсина на канале. [5]

Ссылки

  1. ^ abcde Krezel AM, Kasibhatla C, Hidalgo P, MacKinnon R, Wagner G (август 1995 г.). «Структура раствора ингибитора калиевых каналов агитоксина 2: штангенциркуль для зондирования геометрии канала». Protein Science . 4 (8): 1478–89. doi :10.1002/pro.5560040805. PMC  2143198 . PMID  8520473.
  2. ^ Bontems F, Roumestand C, Gilquin B, Ménez A, Toma F (декабрь 1991 г.). «Уточненная структура харибдотоксина: общие мотивы в токсинах скорпиона и дефензинах насекомых». Science . 254 (5037): 1521–3. Bibcode :1991Sci...254.1521B. doi :10.1126/science.1720574. PMID  1720574.
  3. ^ ab Eriksson MA, Roux B (ноябрь 2002 г.). «Моделирование структуры агитоксина в комплексе с каналом Shaker K+: вычислительный подход, основанный на экспериментальных ограничениях расстояния, извлеченных из термодинамических мутантных циклов». Biophysical Journal . 83 (5): 2595–609. Bibcode :2002BpJ....83.2595E. doi :10.1016/S0006-3495(02)75270-3. PMC 1302345 . PMID  12414693. 
  4. ^ Lin YW, Wang KJ, Lei HY, Lin YS, Yeh TM, Liu HS, Liu CC, Chen SH (декабрь 2002 г.). «Репликация вируса и продукция цитокинов в человеческих В-лимфоцитах, инфицированных вирусом денге». Журнал вирусологии . 76 (23): 12242–9. doi :10.1128/JVI.76.23.12242-12249.2002. PMC 136880. PMID  12414963 . 
  5. ^ ab Gao YD, Garcia ML (август 2003 г.). «Взаимодействие агитоксина 2, харибдотоксина и ибериотоксина с калиевыми каналами: селективность между потенциалзависимыми и Maxi-K каналами». Белки . 52 (2): 146–54. doi :10.1002/prot.10341. PMID  12833539. S2CID  7136604.

Дальнейшее чтение