Conotoxin
| Alfakonotoxinprekursor | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 a-konotoxin PnIB från C. pennaceus , disulfidbindningar visas i gult. Från University of Michigan's Orientations of Proteins in Membranes databas , .
| |||||||||
| Identifierare | |||||||||
| Symbol | Toxin_8 | ||||||||
| Pfam | PF07365 | ||||||||
| InterPro | IPR009958 | ||||||||
| PROSITE | PDOC60004 | ||||||||
| SCOP2 | 1mii / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| OPM superfamilj | 148 | ||||||||
| OPM-protein | 1akg | ||||||||
| |||||||||
| Omega conotoxin | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Schematiskt diagram över den tredimensionella strukturen av ω-conotoxin MVIIA ( ziconotid ). Disulfidbindningar visas i guld. Från .
| |||||||||
| Identifierare | |||||||||
| Symbol | Conotoxin | ||||||||
| Pfam | PF02950 | ||||||||
| InterPro | IPR004214 | ||||||||
| SCOP2 | 2cco / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| OPM superfamilj | 112 | ||||||||
| OPM-protein | 1fyg | ||||||||
| |||||||||
Ett conotoxin är ett av en grupp neurotoxiska peptider som isolerats från giftet från den marina konsnigeln, släktet Conus .
Konotoxiner, som är peptider som består av 10 till 30 aminosyrarester , har vanligtvis en eller flera disulfidbindningar . Konotoxiner har en mängd olika verkningsmekanismer, varav de flesta inte har fastställts. Det verkar dock som att många av dessa peptider modulerar aktiviteten hos jonkanaler . Under de senaste decennierna har konotoxiner varit föremål för farmakologiskt intresse.
LD 50 för conotoxin varierar från 5-25 μg/kg.
Hypervariabilitet
Konotoxiner är hypervariabla även inom samma art. De verkar inte i en kropp där de produceras ( endogent ) utan verkar på andra organismer. Därför upplever conotoxin-gener mindre selektion mot mutationer (som genduplicering och icke-synonym substitution ), och mutationer förblir i genomet längre, vilket ger mer tid för potentiellt fördelaktiga nya funktioner att uppstå. Variabilitet i konotoxinkomponenter minskar sannolikheten för att bytesorganismer utvecklar resistens; således konsniglar är under konstant selektivt tryck för att upprätthålla polymorfism i dessa gener eftersom misslyckande med att utvecklas och anpassa sig kommer att leda till utrotning ( Red Queen hypothesis) .
Disulfidanslutningar
Typer av konotoxiner skiljer sig också i antal och mönster av disulfidbindningar. Disulfidbindningsnätverket, såväl som specifika aminosyror i inter-cysteinslingor, tillhandahåller specificiteten för konotoxiner.
Typer och biologiska aktiviteter
Antalet konotoxiner vars aktiviteter hittills har bestämts är fem, och de kallas α(alfa)-, δ(delta)-, κ(kappa)-, μ(mu)- och ω(omega)-typerna . Var och en av de fem typerna av konotoxiner angriper olika mål:
- α-konotoxin hämmar nikotinacetylkolinreceptorer vid nerver och muskler .
- δ-konotoxin hämmar snabb inaktivering av spänningsberoende natriumkanaler .
- κ-konotoxin hämmar kaliumkanaler .
- μ-konotoxin hämmar spänningsberoende natriumkanaler i muskler.
- ω-konotoxin hämmar spänningsberoende kalciumkanaler av N-typ . Eftersom spänningsberoende kalciumkanaler av N-typ är relaterade till algesi (känslighet för smärta ) i nervsystemet, har ω-konotoxin en smärtstillande effekt: effekten av ω-konotoxin M VII A är 100 till 1000 gånger den hos morfin . Därför har en syntetisk version av ω-konotoxin M VII A funnit tillämpning som ett smärtstillande läkemedel ziconotid (Prialt).
Alfa
Alfakonotoxiner har två typer av cysteinarrangemang och är kompetitiva nikotinacetylkolinreceptorantagonister.
Delta, kappa och omega
Omega-, delta- och kappafamiljer av konotoxiner har en knottin- eller inhibitorcystinknutställning . Knottinställningen är en mycket speciell disulfid-till-disulfidknut, där III-VI-disulfidbindningen korsar makrocykeln som bildas av två andra disulfidbindningar (I-IV och II-V) och de sammankopplade ryggradssegmenten, där I-VI indikerar de sex cysteinresterna utgående från N-terminalen. Cysteinarrangemangen är desamma för omega-, delta- och kappafamiljer, även om omega-konotoxiner är kalciumkanalblockerare, medan deltakonotoxiner fördröjer inaktiveringen av natriumkanaler och kappakonotoxiner är kaliumkanalblockerare.
Mu
| Mu-conotoxin | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 nmr lösning struktur av piiia toxin, nmr, 20 strukturer
| |||||||||
| Identifierare | |||||||||
| Symbol | Mu-konotoxin | ||||||||
| Pfam | PF05374 | ||||||||
| Pfam klan | CL0083 | ||||||||
| InterPro | IPR008036 | ||||||||
| SCOP2 | 1gib / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| OPM superfamilj | 112 | ||||||||
| OPM-protein | 1ag7 | ||||||||
| |||||||||
Mu-konotoxiner har två typer av cysteinarrangemang, men knottinställningen observeras inte. Mu-konotoxiner riktar sig mot de muskelspecifika spänningsstyrda natriumkanalerna och är användbara prober för att undersöka spänningsberoende natriumkanaler i exciterbara vävnader. Mu-konotoxiner riktar sig mot de spänningsstyrda natriumkanalerna , företrädesvis de i skelettmuskulaturen , och är användbara prober för att undersöka spänningsberoende natriumkanaler i exciterbara vävnader .
Olika undertyper av spänningsstyrda natriumkanaler finns i olika vävnader hos däggdjur, t.ex. i muskler och hjärna, och studier har genomförts för att bestämma känsligheten och specificiteten hos mu-konotoxinerna för de olika isoformerna.
Se även
- Conolidine
- Contryphan , medlemmar av "conotoxin O2"
- Conantokins , även känd som "conotoxin B"
externa länkar
- Konotoxiner vid US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
- Baldomero "Toto" Oliveras korta tal. "Conus Peptider" .
-
Kaas Q, Westermann JC, Halai R, Wang CK, Craik DJ. "ConoServer" . Institute of Molecular Bioscience, University of Queensland, Australien . Hämtad 2009-06-02 .
En databas för konopeptidsekvenser och strukturer
