Volkensin

Volkensin är ett eukaryotiskt ribosominaktiverande protein som finns i Adenia volkensii- växten. Det är ett glykoprotein med två subenheter A och B. En subenhet är kopplad till B-subenhet med disulfidbryggor och icke-kovalenta bindningar. B-subenheten är ansvarig för att binda till de galaktosylterminerade receptorerna på cellmembranet som tillåter inträde av A-subenheten av toxinet i cellen, som utför den hämmande funktionen. Volkensin är ett galaktosspecifikt lektin som kan hämma proteinsyntesen i hela celler och i cellfria lysat. Detta protein kan inkluderas i kategorin risinliknande toxiner och det liknar modeccin , toxinet från Adenia digitata . Även om det är mycket lika i sammansättning, innehåller volkensin fler cysteinrester och mer än dubbelt så mycket socker än modeccin, på grund av hög halt av galaktos och mannos. Dessutom kan volkensin hämma proteinsyntesen vid koncentrationer 10 gånger lägre än vad som krävs för modeccin. Från gensekvenseringsanalys visade sig volkensin kodas av 1569-bp ORF, det vill säga 523 aminosyrarester utan introner. Den interna länksekvensen är 45 bp. Det aktiva stället för A-subenheten innehåller Ser203, en ny rest som är konserverad i alla ribosominaktiverande proteiner.

Toxinet kan isoleras via affinitetskromatografi med användning av syrabehandlad Sepharose 6B.

Volkensin och toxiner har studerats för att förstå proteininträde i cellen och många har visat sig ha antitumörtillämpbarhet. Råttor som har fått en hög dos volkensin dog mellan 7 och 12 timmar. Under 1–2 timmar efter förgiftningen betedde sig råttor normalt och blev sedan sövda tills döden med kortvariga anfall. Råttor som har fått lägre doser dog inom flera dagar och visade vaxliknande peritonealt fett, vilket tydde på bildandet av en bukspottkörtelskada.

Dessutom har volkensin också visat sig agglutinera röda blodkroppar utan någon specificitet för en viss blodgrupp. Detta beror sannolikt på dess affinitet för galaktosrester, som är gemensamma med alla tre blodgrupperna.

Volkensin är ett potent neurotoxin som kan döda nervceller. Det kan binda till neuronernas axonterminal, där det internaliseras och transporteras till cellkroppen och inaktiverar ribosomer, och dödar därigenom neuronen. Experiment utförda in vitro visade ökad toxicitet av volkensin mot mikroglia och astrocyter.