Mastoparan - Mastoparan
| Mastoparan | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Struktura řešení mastoparanu z Vespa simillima xanthoptera.[1] | |||||||||
| Identifikátory | |||||||||
| Symbol | Mastoparan_2 | ||||||||
| Pfam | PF08251 | ||||||||
| InterPro | IPR013214 | ||||||||
| TCDB | 1.C.32 | ||||||||
| OPM nadčeleď | 151 | ||||||||
| OPM protein | 2czp | ||||||||
| |||||||||
Mastoparan je peptid toxin z vosa jed. Má chemickou strukturu Ile-Asn-Leu-Lys-Ala-Leu-Ala-Ala-Leu-Ala-Lys-Lys-Ile-Leu-NH2.[2]
Čistý účinek způsobu působení mastoparanu závisí na typu buňky, ale zdánlivě vždy zahrnuje exocytóza. v žírné buňky, má podobu histamin sekrece, zatímco v krevní destičky a chromafinové buňky uvolnění serotonin a katecholaminy jsou nalezeny, resp. Aktivita mastoparanu v přední části hypofýza vede k prolaktin uvolnění.
V případě sekrece histaminu dochází k účinku mastoparanu prostřednictvím jeho interference s G protein aktivita. Stimulací GTPáza aktivita určitých podjednotek, mastoparan zkracuje životnost aktivního G proteinu. Současně podporuje disociaci všech vázaných HDP z proteinu, posílení GTP vazba. Ve skutečnosti je mastoparanem výrazně zvýšen obrat GTP proteinů G. Tyto vlastnosti toxinu vyplývají ze skutečnosti, že když se umístí do a, strukturně se podobá receptorům aktivovaného G proteinu fosfolipid životní prostředí. Výsledná signální kaskáda zprostředkovaná G proteinem vede k intracelulární IP3 uvolnění a výsledný příliv Ca.2+.
Výzkum ukázal, že Mastoparan inhibuje všechny vývojové formy Trypanosoma cruzi, parazit, který je zodpovědný za Chagasova choroba. [3]
Strukturální přechod
V experimentální studii provedené Tsutomu Higashijima a jeho protějšky byl mastoparan srovnáván s melittin, který se nachází ve včelím jedu.[2] U každého toxinu byla studována zejména struktura a reakce na fosfát. Použitím Kruhový dichroismus (CD), bylo zjištěno, že když byl mastoparan vystaven methanolu, existovala alfa helikální forma. Byl vyvozen závěr, že došlo k silné intramolekulární vodíkové vazbě. Na spektru CD byly také přítomny dva negativní pruhy. Ve vodném prostředí získal mastoparan nehelníkovou, neuspořádanou formu. V tomto případě byl na CD spektru pozorován pouze jeden negativní pás. Přidání fosfátového pufru k mastoparanu nemělo žádný účinek.
Melittin způsobil jinou konformační změnu než mastoparan. Když byl do roztoku přidán fosfát, melittin ve vodném roztoku přešel z nehelnické formy do alfa šroubovice. Předpokládá se, že navázání melittinu na membránu je výsledkem elektrostatické interakce, nikoli hydrofobní interakce.
Pokusy o odstranění toxicity mastoparanu
Navzdory toxickým účinkům na savčí buňky je mastoparan díky své silné antimikrobiální aktivitě také potenciálním antibiotickým templátem. V designové studii provedené Irazazabalem a spolupracovníky (2016),[4] bylo prokázáno, že zahrnutí isoleucinového a argininového zbytku do pozic 5 a 8 [I5, R8] dramaticky snížilo toxicitu mastoparanu a změnilo jej na potenciálně cenný lék pro boj s infekčními chorobami.
Reference
- ^ PDB: 2 Kč; Todokoro Y, Yumen I, Fukushima K, Kang SW, Park JS, Kohno T, Wakamatsu K, Akutsu H, Fujiwara T (srpen 2006). „Struktura těsně vázaného na membránu mastoparan-X, peptid aktivující G-proteiny, stanoveno NMR v pevné fázi“. Biophys. J. 91 (4): 1368–79. doi:10.1529 / biophysj.106.082735. PMC 1518647. PMID 16714348.
- ^ A b Higashijima T, Uzu S, Nakajima T, Ross EM (květen 1988). „Mastoparan, peptidový toxin z vosího jedu, napodobuje receptory aktivací regulačních proteinů vázajících GTP (G proteiny)“. J. Biol. Chem. 263 (14): 6491–4. PMID 3129426.
- ^ Vinhote, J. F. C., Lima, D. B., Mello, C. P., de Souza, B. M., Havt, A., Palma, M. S., ... & Martins, A. M. C. (2017). Trypanocidní aktivita mastoparanu z vosího jedu Polybia paulista interakcí s TcGAPDH. Toxicon.
- ^ Irazazabal, Luz N .; Porto, William F .; Ribeiro, Suzana M .; Casale, Sandra; Humblot, Vincent; Ladram, Ali; Franco, Octavio L. (01.11.2016). „Selektivní substituce aminokyselin snižuje cytotoxicitu antimikrobiálního peptidu mastoparan“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembrány. 1858 (11): 2699–2708. doi:10.1016 / j.bbamem.2016.07.001. PMID 27423268.