Агитоксин - Agitoxin

Скорпион короткий токсин
Агитоксин-2. Выделены дисульфидные связи. PDB 1agt [1]
Идентификаторы
Символ	Toxin_2
Pfam	PF00451
Pfam клан	CL0054
ИнтерПро	IPR001947
PROSITE	PDOC00875
OPM суперсемейство	58
Белок OPM	3odv
Доступные белковые структуры: Pfam   структуры / ECOD   PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum резюме структуры

Агитоксин это токсин найдено в яд скорпиона Leiurus quinquestriatus hebraeus (желтый скорпион). Другой токсины найденные у этого вида включают харибдотоксин (CTX). CTX является близким гомологом агитоксина.^[2]

Структура

Агитоксин можно очистить с помощью ВЭЖХ техники.

Первичная структура:

Можно выделить три типа агитоксина, каждый из которых содержит 38 аминокислоты. Они очень гомологичны и отличаются только идентичностью остатков в положениях 7, 15, 29 и 31.

• Агитоксин-1 Gly-Val-Pro-Ile-Asn-Val-Lys-Cys-Thr-Gly-Ser-Pro-Gln-Cys-Leu-Lys-Pro-Cys-Lys-Asp-Ala-Gly-Met-Arg-Phe- Gly-Lys-Cys-Ile-Asn-Gly-Lys-Cys-His-Cys-Thr-Pro-Lys (молекулярный вес = 4014.87 Да, молекулярная формула = C₁₆₉ЧАС₂₇₈N₅₂О₄₇S₇)
• Агитоксин-2 Gly-Val-Pro-Ile-Asn-Val-Ser-Cys-Thr-Gly-Ser-Pro-Gln-Cys-Ile-Lys-Pro-Cys-Lys-Asp-Ala-Gly-Met-Arg-Phe- Gly-Lys-Cys-Met-Asn-Arg-Lys-Cys-His-Cys-Thr-Pro-Lys (молекулярная масса = 4090,95 Да, молекулярная формула = C₁₆₉ЧАС₂₇₈N₅₄О₄₈S₈)
• Агитоксин-3 Gly-Val-Pro-Ile-Asn-Val-Pro-Cys-Thr-Gly-Ser-Pro-Gln-Cys-Ile-Lys-Pro-Cys-Lys-Asp-Ala-Gly-Met-Arg-Phe- Gly-Lys-Cys-Met-Asn-Arg-Lys-Cys-His-Cys-Thr-Pro-Lys (молекулярная масса = 4100,98 Да, молекулярная формула = C₁₇₁ЧАС₂₈₀N₅₄О₄₇S₈, Количество CAS 155646-23-4)

Вторичная и высшая структура:

Агитоксин состоит из трехцепочечного антипараллельного бета-лист в котором С-концевая нить находится в центре листа, а один альфа-спираль закрывающий одну сторону бета-листа (см. изображение справа). В боковые цепи цистеина соединить бета-лист и спираль через дисульфидные связи чтобы сформировать ядро ​​молекулы.

Складка агитоксина гомологична ранее определенным складкам токсинов яда скорпиона, классифицированным как «короткие токсины скорпиона». Pfam Эта складка и расположение дисульфидных связей являются общим элементом для токсинов, происходящих от членистоногих. Структура агитоксина-2 была определена с помощью ЯМР.^[1]

Функция

Агитоксин связывается с Шейкер K⁺ канал в Дрозофила а также его гомологу у млекопитающих. Он блокирует этот канал путем связывания с высоким сродством (K_d < 1 нмоль /L ) к своему внешнему вестибюлю.

Это высокое сродство к каналу «Shaker K» зависит от остатков Arg ²⁴, Lys ²⁷, и Arg ³¹.^[1] Способность агитоксина блокировать канал «встряхивающий К» предполагает механизм стыковки, при котором токсин сидит на канале и затем предотвращает его открытие за счет гибких движений боковых цепей, что позволяет задействовать различные комплексы белок-белок.^[3] Было обнаружено, что AgTx2 претерпевает конформационные изменения при связывании с каналом «Shaker K», что предполагает наличие индуцированный припадок модель может присутствовать во взаимодействии токсин-канал. Этот способ взаимодействия дополняет и объясняет гибкие боковые цепи.^[4] В аминокислота состав токсина определяет способ взаимодействия каждого из них с Шейкер K каналов.^[1]

В агитоксине, например, аргинин электростатически взаимодействует с аспартатом канала «шейкер К».^[1] Окончательная блокировка пор в канале Shaker K + происходит через боковую цепь Lys. ²⁷.^[3] Lys ²⁷ взаимодействует с Shaker K, закупоривая фильтр селективности и связывая водородные связи с карбонилами Tyr ³⁹⁵ каждой субъединицы калиевого канала.^[5] Важные стабилизирующие водородные связи между различными остатками на AgTx2 и субъединицами канала удерживают вместе комплекс токсин-канал. Мутации в Arg24Ala, Lys27Met и Asn30Ala увеличивают диссоциацию или распад комплекса, предполагая, что все они играют важную роль в удержании токсина в канале.^[5]

Рекомендации

1. Крезель А.М., Касибхатла С., Идальго П., Маккиннон Р., Вагнер Г. (август 1995 г.). «Структура раствора ингибитора калиевых каналов агитоксина 2: штангенциркуль для определения геометрии канала». Белковая наука. 4 (8): 1478–89. Дои:10.1002 / pro.5560040805. ЧВК  2143198. PMID  8520473.
2. Bontems F, Roumestand C, Gilquin B, Ménez A, Toma F (декабрь 1991 г.). «Уточненная структура харибдотоксина: общие мотивы в токсинах скорпионов и дефенсинах насекомых». Наука. 254 (5037): 1521–3. Дои:10.1126 / science.1720574. PMID  1720574.
3. Эрикссон М.А., Ру Б. (ноябрь 2002 г.). «Моделирование структуры агитоксина в комплексе с каналом Shaker K +: вычислительный подход, основанный на экспериментальных ограничениях расстояния, извлеченных из термодинамических мутантных циклов». Биофизический журнал. 83 (5): 2595–609. Дои:10.1016 / S0006-3495 (02) 75270-3. ЧВК  1302345. PMID  12414693.
4. Лин Ю.В., Ван К.Дж., Лей Х.Й., Лин Ю.С., Йе TM, Лю Х.С., Лю С.К., Чен Ш. (декабрь 2002 г.). «Репликация вируса и продукция цитокинов в B-лимфоцитах человека, инфицированных вирусом денге». Журнал вирусологии. 76 (23): 12242–9. Дои:10.1128 / JVI.76.23.12242-12249.2002. ЧВК  136880. PMID  12414963.
5. Гао Ю.Д., Гарсия М.Л. (август 2003 г.). «Взаимодействие агитоксина 2, харибдотоксина и ибериотоксина с калиевыми каналами: селективность между потенциалозависимыми и Maxi-K каналами». Белки. 52 (2): 146–54. Дои:10.1002 / prot.10341. PMID  12833539.

дальнейшее чтение

• Oiki, S .; Uchihashi, T .; Сумикама, Т .; Сумино, А. (1 июля 2019 г.). «Высокоскоростная АСМ показывает ускоренное связывание агитоксина-2 с K + -каналом за счет индуцированной подгонки». Достижения науки. 5 (7): eaax0495. Дои:10.1126 / sciadv.aax0495. ISSN  2375-2548.
• Гарсия М.Л., Гарсия-Кальво М., Идальго П., Ли А., Маккиннон Р. (июнь 1994 г.). «Очистка и характеристика трех ингибиторов потенциал-зависимых K + каналов из яда Leiurus quinquestriatus var. Hebraeus». Биохимия. 33 (22): 6834–9. Дои:10.1021 / bi00188a012. PMID  8204618.
• Гао Ю.Д., Гарсия М.Л. (август 2003 г.). «Взаимодействие агитоксина 2, харибдотоксина и ибериотоксина с калиевыми каналами: селективность между потенциалозависимыми и Maxi-K каналами». Белки. 52 (2): 146–54. Дои:10.1002 / prot.10341. PMID  12833539.