Stromatoxin
Stromatoxin är ett spindeltoxin som blockerar vissa fördröjda likriktare och spänningsstyrda kaliumkanaler av A-typ .
Etymologi
Stromatoxin identifierades först i giftet från den afrikanska taranteln Stromatopelma calceatum (fjäderbensbabianspindeln), från vilken den har fått sitt namn. Den tekniska förkortningen för toxinet är ScTx1. ( Escoubas et al. 2002 )
Kemi
Stromatoxin är en peptid som består av 34 aminosyror som tillhör den strukturella familjen av " inhibitor cystin knot" spindelpeptider. Toxinet identifierades med hjälp av en systematisk screening av effekterna av toxiner från flera arter av tarantula på Kv2-kanalerna hos Xenopus laevis (den afrikanska klösgrodan) ( Escoubas et al. 2002 ). Bioassayledd fraktionering och kromatografi identifierade stromatoxin som den funktionella komponenten. Den fullständiga sekvensen av giftet erhölls i en enda körning av Edman-sekvensering och bekräftades med masspektrometri. Sekvensen för detta toxin är 'dctrmfgacr rdsdccphlg ckptskycaw dgti', för en förklaring av dessa symboler, se listan över standardaminosyror .
Mål
Stromatoxin blockerar kaliumkanalerna Kv2.1, Kv2.2, Kv2.1/9.3 av fördröjd likriktare och kaliumkanalen Kv4.2 av A-typ, med affinitet (IC50) på 12,7 nM, 21,4 nM, 7,2 nM och 1,2 nM, respektive. Ingen aktivitet på Kv4.1 och Kv4.3 har observerats ( Escoubas et al. 2002) .
Verkningssätt
Escoubas et al. (2002) visade att effekten av stromatoxin på kaliumkanaler är spänningsberoende, maximal hämning uppnås mellan –30 och 0 mV, medan hämning endast är partiell vid värden mer positiva än +10 mV. Toxinet fungerar därför som en grindmodifierare, och flyttar aktiveringen av kanalen till mer depolariserade potentialer. Även om kanalen fortfarande kan aktiveras, behövs en mycket större depolarisering.
Genom att blockera kaliumkanaler har stromatoxin ett brett spektrum av åtgärder. Dess målkanaler kan hittas i hjärtvävnad, neuroner och glatta muskelceller. I hjärtceller handlar deras roll mer specifikt om höjden och varaktigheten av platåfasen av aktionspotentialen, repolarisering av cellmembran, hjärtats refraktäritet och automatik. I nervsystemet bestämmer A-typ och fördröjda likriktare spänningsstyrda kaliumkanaler membranets vilopotential, avfyrningsmönstret, aktionspotentialens varaktighet och repolarisering. Således är de inblandade i membranexcitabilitet, hormonfrisättning och signaltransduktion och bearbetning ( Escoubas et al. 2002 ), ( Shiau et al. 2003) , ( Wang et al. 2006 ).
Effekten av toxinet varierar kraftigt med den vävnad i vilken kanalerna uttrycks. Stromatoxin förbjuder till exempel apoptos i enterocyter ( Grishin et al. 2005 ) och förstärker myogen sammandragning i (råtta) hjärnartärer ( Amberg et al. 2006 ).
Giftighet
Inga toxiska effekter av stromatoxin har registrerats in vivo . ( Escoubas et al. 2002 ) injicerade stromatoxin i möss, men observerade ingen neurotoxicitet.
Escoubas, Pierre; Diochot, Sylvie; Ce'Le'Rier, Marie-Louise; Nakajima, Terumi; Lazdunski, Michel (2002), "Novel Tarantula Toxins for Subtypes of Voltage-Dependent Potassium Channels in the Kv2 and Kv4 Subfamilies", Molecular Pharmacology , 62 (1): 48–57, doi : 10.1124/mol.62.1.48 , PMID 12065754 .
Guan, D.; Tkatch, T.; Surmeier, DJ ; Armstrong, WE; Foehring, RC (2007), "Kv2-subenheter ligger till grund för långsamt inaktiverande kaliumström i neokortikala pyramidala neuroner från råtta", J. Physiol. , 581 (3): 941–960, doi : 10.1113/jphysiol.2007.128454 , PMC 2170822 , PMID 17379638 .
Grishin, A.; Ford, H.; Wang, J.; Li, H.; Salvador-Rectala, V.; Levitan, ES; Zaks-Makhina, E. (2005), "Attenuering av apoptos i enterocyter genom blockad av kaliumkanaler", Am. J. Physiol. Magtarm. Lever Physiol. , 289 (5): 815–821, doi : 10.1152/ajpgi.00001.2005 , PMID 16020659 .
Amberg, GC; Santana, LF (2006), "Kv2-kanaler motsätter sig myogen förträngning av cerebrala artärer hos råtta", Am. J. Physiol. Cell Physiol. , 291 (2): 348–356, doi : 10.1152/ajpcell.00086.2006 , PMID 16571867 .
Shiau, YS; Huang, PT; Liou, HH; Liaw, YC; Shiau, YY; Lou, KL (2003), "Strukturell grund för bindning och hämning av nya tarantula toxiner i däggdjurs spänningsberoende kaliumkanaler", Chem. Res. Toxicol. , 16 (10): 1217–1225, doi : 10.1021/tx0341097 , PMID 14565763 .
Wang, D.; Schreurs, BG (2006), "Karakteristika för IA-strömmar i vuxna cerebellära Purkinje-celler från kanin", Brain Res. , 1096 (1): 85–96, doi : 10.1016/j.brainres.2006.04.048 , PMID 16716270 , S2CID 35757890 .
