Kalicludin - Kalicludine

Kalicludin (AsKC) je blokátor napěťově závislý draslíkový kanál Kv1.2 nalezen v snakeslocks sasanka Anemonia viridis (Anemonia sulcata), kterou používá k paralyzování kořisti.

Etymologie

„Kali“, zkráceně z latinského slova „kalium“, se rovná draslík. „Cludine“ znamená blokovat nebo uzavřít, jak je odvozeno z latinského slovesa „cludere“.

Zdroj, rodina a homologie

Kalicludin (uniprot ID: Q9TWG0) je také známý jako KappaPI-aktitoxin-Avd3b nebo jako Kunitz-typ serinová proteáza inhibitor kalicludin-1.[1] Kalicludiny jsou tedy součástí Kunitz- nadrodina inhibitoru typu. The Kunitz- lešení typu se nachází jak v inhibitorech proteolytických enzymů, tak v toxinech.[2] Dalšími členy této nadrodiny jsou inhibitory pankreatického trypsinu (BPTI), které jsou silného typu Kunitz inhibitory proteázy, a dendrotoxiny. Kalicludin má 40% homologie s BPTI.[3] Nejvíce zastoupené sekvence této skupiny odpovídají nedávno nalezeným kalicludinem-3 a kalicludinem-4 polypeptid.

A. sulcata kalicludiny zahrnují AsKC1, AsKC2 a AsKC3.,[4] které souvisejí s Bunodosoma granulifera toxin k (BgK) a Stichodactyla helianthus toxin k (ShK ).[3] Odlišný, méně hojný protein je AsKC1a, který má doplňkový zbytek na C-konec ve srovnání s kalicludinem-1. Dále úroveň aminokyselina sekvenční identita a podobnost ≥43% a ≥50% byla nalezena mezi oběma A. sulcata Kunitz- inhibitory proteázy typu SA5 II, SA5 III a AsKC1 - AsKC15.

Kalicludin má 48% identitu s amyloid A4 homolog, který je zahrnut v Alzheimerova choroba.[5]

Struktura

Kalicludinové isotoxiny mají podobnou velikost molekul a podobnou biologickou funkci.[6] Obsahují tři aminokyselinové zbytky, které jsou důležité pro trypsin vazba: Lys-15, Ala-16 a Ile-19 v BPTI. AsKC mají náhradu na pozici 19 (Ile → Pro), což má za následek menší inhibiční účinek než BPTI.[7]

Režim akce

Kalicludin je uchováván v nematocysty nebo se nacházejí v extracelulárních oblastech. Je známo, že jde o toxin s dvojí funkcí, schopný inhibovat jak serinproteázu trypsin (Kd = 30 nM) a napěťově řízené draselné kanály Kv1.2 / KCNA2 (IC50 = 2800 nM).[8] Kalicludiny a dendrotoxiny soutěží o vazbu na tyto Kv kanály.[9]

Kalicludinová sekvence je homologní se sekvencí dendrotoxinů, zejména DTX 1 (dendrotoxin 1), silných blokátorů Kv kanálů. Kalicludiny mají 38 až 42% homologií s DTX.[3] Kalicludiny i dendrotoxiny zvyšují uvolňování acetylcholin a prodloužit dobu trvání akční potenciály (AP).[8]

Toxicita a příznaky

Blokování Kv kanálu dendrotoxiny, a tedy možná i kalicludiny, často vede k nadměrné stimulaci cholinergní systém a následně k neuromuskulární blokádě a kardiovaskulární depresi.[5]

Reference

  1. ^ „Q9TWG0: Souhrnná stránka na portálu proteinových modelů - PSI SBKB“. proteinmodelportal.org. Citováno 2016-10-11.
  2. ^ Kozlov, Sergey; Grishin, Eugene (2011). „Těžba toxinových polypeptidů z databáze EST analýzou distribuce jednoho zbytku“. BMC Genomics. 12: 88. doi:10.1186/1471-2164-12-88. PMC  3040730. PMID  21281459.
  3. ^ A b C Messerli, Shanta M .; Greenberg, Robert M. (2006). „Cnidarian Toxins Acting on Voltage-Gated Ion Channels“. Marine Drugs. 4 (3): 70–81. doi:10,3390 / md403070. PMC  3663410.
  4. ^ Schweitz, H .; Bruhn, T .; Guillemare, E .; Moinier, D .; Lancelin, J.-M .; Beress, L .; Lazdunski, M. (1995). „Kalicludiny a kaliseptin“. Journal of Biological Chemistry. 270 (42): 25121–25126. doi:10.1074 / jbc.270.42.25121. PMID  7559645.
  5. ^ A b Castañeda, Olga; Harvey, Alan L. (2009). "Objev a charakterizace peptidových toxinů cnidarian, které ovlivňují neuronální iontové kanály draslíku". Toxicon. 54 (8): 1119–1124. doi:10.1016 / j.toxicon.2009.02.032. PMID  19269305.
  6. ^ Oliveira, J. S .; Fuentes-Silva, D; King, G. F. (2012). "Vývoj racionální nomenklatury pro pojmenování peptidových a proteinových toxinů z mořských sasanek". Toxicon. 60 (4): 539–550. doi:10.1016 / j.toxicon.2012.05.020. PMID  22683676.
  7. ^ Honma, Tomohiro; Shiomi, Kazuo (2006). „Peptidové toxiny v mořských sasankách: strukturální a funkční aspekty“. Mořská biotechnologie. 8 (1): 1–10. doi:10.1007 / s10126-005-5093-2. PMC  4271777. PMID  16372161.
  8. ^ A b "KappaPI-actitoxin-Avd3b - Anemonia sulcata (středomořská hadí sasanka)". uniprot.org. Citováno 2016-10-11. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  9. ^ Aneiros, Abel; García, Ileana; Martínez, Josér .; Harvey, Alan L .; Anderson, Amanda J .; Marshall, David L .; Engström, Åke; Hellman, Ulf; Karlsson, Evert (1993). „Toxin draslíkového kanálu ze sekrece mořské sasanky Bunodosoma granulifera. izolace, sekvence aminokyselin a biologická aktivita ". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Obecné předměty. 1157 (1): 86–92. doi:10.1016 / 0304-4165 (93) 90082-J. PMID  8098956.