Hadrucalcin
Hadrucalcin är ett peptidtoxin från giftet från skorpionen Hadrurus gertschi . Hadrucalcin modifierar Ryanodine-receptorkanalerna RyR1 och RyR2 , som finns i det sarkoplasmatiska retikulumet , till ett långvarigt subkonduktanstillstånd, vilket inducerar frisättningen av kalcium från det sarkoplasmatiska retikulumet.
Källa och etymologi
Hadrucalcin (HdCa, alternativ stavning: Hadrucalcine) erhålls från giftkörteln hos skorpionen Hadrurus gertschi , endemisk i Guerrero, Mexiko . Hadrucalcin är uppkallad efter skorpionen som producerar peptiden och dess likhet med andra toxiner i skorpionkalcinfamiljen.
Kemi
Hadrucalcin är ett peptidtoxin från skorpionkalcinfamiljen. Den mogna hadrucalcinpeptiden består av 35 aminosyror, medan andra medlemmar av skorpionkalcinfamiljen består av 33 aminosyror. Baserat på den höga graden av sekvenslikhet med maurocalcin förutsägs det att hadrucalcin veck längs ett hämmande cystinknutmotiv, med disulfidbindningar mellan positionerna 5 och 19, 12 och 23 och 18 och 34 av den mogna peptiden. Hadrucalcin har en molekylvikt på 4190,5 Da. Den mest anmärkningsvärda skillnaden mellan hadrucalcin och andra medlemmar av skorpionkalcinfamiljen är att hadrucalcin saknar två positivt laddade lysinrester (vid positionerna 8 och 22 i andra skorpionkalcintoxiner), som tidigare ansågs vara viktiga för affinitet med RyR1. Istället har Hadrucalcin två lysinrester vid positionerna 3 och 7 av den mogna peptiden, nära den annars neutrala N-terminalen, vilket resulterar i en relativt låg grad av amfifilitet.
| 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 | 09 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 21 | 32 | 33 | 34 | 35 | |
| HDCa | S | E | K | D | C | jag | K | H | L | F | R | C | R | E | N | K | D | C | C | S | K | K | C | S | R | R | G | T | N | P | E | K | R | C | R |
| MCa | G | D | C | L | P | H | L | K | L | C | K | E | N | K | D | C | C | S | K | K | C | K | R | R | G | T | N | jag | E | K | R | C | R | ||
| 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 | 09 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 21 | 32 | 33 |
Mål och handlingssätt
Hadrucalcin riktar sig mot ryanodinreceptorkanalerna RyR1 och RyR2 , som finns i det sarkoplasmatiska retikulumet hos skelettmuskelceller respektive hjärtmuskelceller. Genom att inducera ett långvarigt subkonduktanstillstånd i RyR1 (35% av full konduktans) och RyR2 (50% av full konduktans), ökar hadrucalcin det totala jonflödet över dessa kanaler. Inom några sekunder kan hadrucalcin tränga igenom cellmembranet i ventrikulära myocyter och inducera frisättning av kalcium från det sarkoplasmatiska retikulumet. Trots funktionella effekter på båda kanalerna, ökar hadrucalcin endast bindningen av ryanodin till RyR1 ( EC50 = 37,8 nM Hadrucalcin), men inte till RyR2, vilket tyder på att bindningsställena för hadrucalcin är strukturellt olika i RyR1 och RyR2. De exakta interagerande ställena för hadrucalcin på ryanodinreceptorerna är okända.
Terapeutisk användning
Maurocalcin är det första bevisade exemplet på ett skorpiontoxin som kan fungera som en vektor för stora föreningar. Hadrucalcin verkar vara en ännu mer potent cellpenetrerande peptid . Ett Hadrucalcin-derivat har använts som bärare för nanobiosensorer.