U7-ctenitoxin-Pnla

U ₇ -ctenitoxin-Pn1a (eller U ₇ -CNTX-Pn1a för kort) är ett neurotoxin som blockerar TRPV1-kanaler och kan uppvisa analgetiska effekter. Det finns naturligt i giftet från Phoneutria nigriventer .

Etymologi

Det föreslagna namnet för toxinet är U ₇ -ctenitoxin-Pn1a. Här syftar "ctenitoxin" på toxiner som finns i giftet från spindlar från familjen Ctenidae . 'Pn' är en akronym för Phoneutria nigriventer , som syftar på släktet och arten av djuret som det isolerades från.

Ett vanligt alternativt namn för U ₇ -CNTX-Pn1a är PnTx3-5, som är en förkortning för Phoneutria nigriventer Toxin 3–5. Här hänvisar 3 till att det är en del av den tredje toxiska proteinfraktionen som isolerades från giftet med en teknik som involverar en kombination av gelfiltrering och omvänd fas snabbproteinvätskekromatografi . På liknande sätt hänvisar 5 till att det är den femte peptiden som separerades från denna fraktion genom omvänd fas och högpresterande vätskekromatografi med jonbyte .

Källor

U ₇ -CNTX-Pn1a finns naturligt i giftet från Phoneutria nigriventer, ofta kallad den brasilianska vandrande eller "beväpnade" spindeln. Dessutom har det rekombinanta proteinet producerats baserat på aminosyrasekvensen härledd från det isolerade neurotoxinet.

Kemi

Strukturera

U7 _- CNTX-Pnla är ett 5063,6 g/mol, 45 aminosyror protein (UNIPROT: P81791 ). Aminosyrasekvensen för det mogna proteinet är:

0 GCIGRNESCK FDRHGCCWPW SCSCWNKEGQ PESDVWCECS LKIGK 45

Neurotoxinets förväntade struktur består av fyra disulfidbindningar, som är ordnade på följande sätt: 1–4, 2–5, 3–8, 6–7. Tre av disulfidbindningarna tros bilda en hämmande cystinknut , som är känd för att öka motståndskraften mot värmedenaturering och proteolys. Transcriptomics har avslöjat närvaron av både en N-terminal signalpeptid och en propeptid, som klyvs efter translation.

Familj

U7 _- CNTX-Pn1a anses vara en medlem av CSTX -familjen. Även om denna familj huvudsakligen innehåller toxiner som finns i giftet från Cupiennius salei , ingår U7 _- CNTX-Pn1a också på grund av dess mycket liknande disulfidbindningsstruktur.

Mål och molekylär mekanism

När U7 _- CNTX-Pn1a testades på HEK 293-celler som transfekterades med rTRPV1, kapsaicinreceptor, blockerades inducerade inåtriktade Ca2 ^{+ -strömmar.} U7 _- CNTX-Pn1a hämmade frisättningen av glutamat från trigeminusgangliet . Detta tillsammans tyder på att toxinet blockerar TRPV1-receptorer. I jämförelse med SB-366791 , som är en selektiv TRPV1-blockerare, visade sig toxinet utöva större hämmande styrka eftersom en mycket lägre koncentration behövdes av U7- _CNTX -Pn1a, med en IC50 _på 47 ± 0,18nM, 45 ± 1,18 nM och 390 ± 5,1 nM för den nativa, rekombinanta U7 _- CNTX-Pnla respektive SB-366791. Dessutom upptäcktes i en modell för neuropatisk smärta att toxinet riktade sig mot L-typ spänningsstyrda kalciumkanaler (VGCC) med hjälp av L-typ VGCC-blockerare. Den milda antinociceptiva effekten vände när U7 _- CNTX-Pn1a administrerades till mössen (30 fmol/ställe, it ), men den exakta underliggande mekanismen upptäcktes ännu inte.

Giftighet

Vid applicering av 5 pg/mus via intracerebroventrikulär injektion visade sig _{U7 -CNTX-Pnla orsaka förlamning i de bakre extremiteterna på mössen.} Rörelse och aggression observerades minska inom 24 timmar.

Terapeutisk användning

U ₇ -CNTX-Pn1a kan potentiellt användas som ett analgetikum och antinociception i en klinisk miljö eller som ett farmakologiskt verktyg för att studera TRPV1-kanalfamiljen. I olika smärtmodeller uppvisade den antinociceptiva effekter i olika utsträckning. I snittmodellen vid postoperativ smärta minskade den mekanisk hyperalgesi i djurmodeller (30–300 fmol/ställe, det). Dessutom mättes konsekventa antinociceptiva effekter efter daglig användning av U7 _- CNTX-Pn1a (30 fmol/ställe, it), och i den partiella ischiasnervens ligeringsmodell av neuropatisk smärta observerades en kortvarig minskning av mekanisk hyperalgesi ( 1 h). Den mest lovande och nya terapeutiska användningen av U ₇ -CNTX-Pn1a är i cancerrelaterade smärtmodeller, som applicerades på möss. 30 fmol/plats minskade det mekanisk hyperalgesi i dessa mössmodeller även för möss som utvecklade morfintolerans.