Agitoxina - Agitoxin
| Toxina corta de escorpión | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||
| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | Toxina_2 | ||||||||
| Pfam | PF00451 | ||||||||
| Clan pfam | CL0054 | ||||||||
| InterPro | IPR001947 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00875 | ||||||||
| Superfamilia OPM | 58 | ||||||||
| Proteína OPM | 3odv | ||||||||
| |||||||||
La agitoxina es una toxina que se encuentra en el veneno del escorpión Leiurus quinquestriatus hebraeus (escorpión amarillo). Otras toxinas que se encuentran en esta especie incluyen caribdotoxina (CTX). CTX es un homólogo cercano de agitoxina.
Estructura
La agitoxina se puede purificar usando técnicas de HPLC .
Estructura primaria:
Se pueden distinguir tres tipos de agitoxina, cada uno identificado como compuesto por 38 aminoácidos . Son altamente homólogos, difiriendo solo en la identidad de los residuos en las posiciones 7, 15, 29 y 31.
- Agitoxina-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 (GVPINVKCTGSPQCLKPCKDAGMRFGKCINGKCHCTPK, peso molecular = 4014,87 Da , fórmula molecular = C 169 H 278 N 52 O 47 S 7 )
- Agitoxina-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 (GVPINVSCTGSPQCIKPCKDAGMRFGKCMNRKCHCTPK, peso molecular = 4090.95 Da, fórmula molecular = C 169 H 278 N 54 O 48 S 8 )
- Agitoxina-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 (GVPINVPCTGSPQCIKPCKDAGMRFGKCMNRKCHCTPK, peso molecular = 4100,98 Da, fórmula molecular = C 171 H 280 N 54 O 47 S 8 , Número CAS 155646-23-4)
Estructura secundaria y terciaria:
La agitoxina consiste en una hoja beta antiparalela de triple hebra en la que la hebra C-terminal se encuentra en el centro de la hoja y una única hélice alfa que cubre una cara de la hoja beta (ver imagen a la derecha). Las cadenas laterales de cisteína conectan la hoja beta y la hélice a través de enlaces disulfuro para formar el núcleo de la molécula.
El pliegue de la agitoxina es homólogo a los pliegues previamente determinados de las toxinas del veneno del escorpión, clasificados como "toxinas cortas del escorpión" por Pfam . Este pliegue y la ubicación de los enlaces disulfuro son un elemento compartido entre las toxinas derivadas de los artrópodos. La estructura de la agitoxina-2 se ha determinado mediante RMN.
Función
La agitoxina se une al canal Shaker K + en Drosophila así como a su homólogo mamífero. Bloquea este canal al unirse con alta afinidad ( K d <1 nmol / L ) a su vestíbulo externo.
Esta alta afinidad por el canal 'Shaker K' depende de los residuos de Arg 24 , Lys 27 y Arg 31 . La capacidad de la agitoxina para bloquear el canal 'Shaker K' sugiere un mecanismo de acoplamiento mediante el cual la toxina se asienta en el canal y luego evita su apertura a través de movimientos flexibles de las cadenas laterales, lo que permite la promulgación de varios complejos proteína-proteína. Se ha encontrado que AgTx2 experimenta cambios conformacionales cuando se une al canal 'Shaker K', lo que sugiere que el modelo de ajuste inducido puede estar presente en la interacción toxina-canal. Este modo de interacción acompaña y explica las cadenas laterales flexibles. La composición de aminoácidos de la toxina determina la forma en que cada uno interactúa con los canales de Shaker K.
En la agitoxina, por ejemplo, la arginina interactúa electrostáticamente con el aspartato del canal 'Shaker K'. El bloqueo final del poro en el canal Shaker K + se produce a través de la cadena lateral de Lys 27 . Lys 27 interactúa con el Shaker K tapando el filtro de selectividad y uniendo hidrógeno con carbonilos de Tyr 395 de cada subunidad del canal de potasio. Los importantes enlaces de hidrógeno estabilizadores entre varios residuos del AgTx2 y las subunidades del canal mantienen unido el complejo toxina-canal. Las mutaciones en Arg24Ala, Lys27Met y Asn30Ala aumentaron la disociación, o ruptura, del complejo, lo que sugiere que todas juegan un papel importante en la retención de la toxina en el canal.
Referencias
Otras lecturas
- Oiki, S .; Uchihashi, T .; Sumikama, T .; Sumino, A. (1 de julio de 2019). "El AFM de alta velocidad revela la unión acelerada de agitoxina-2 a un canal de K + por ajuste inducido" . Avances científicos . 5 (7): eaax0495. Código bibliográfico : 2019SciA .... 5..495S . doi : 10.1126 / sciadv.aax0495 . ISSN 2375-2548 . PMC 6609221 . PMID 31281899 .
- García ML, García-Calvo M, Hidalgo P, Lee A, MacKinnon R (junio de 1994). "Purificación y caracterización de tres inhibidores de los canales de K + dependientes de voltaje del veneno de Leiurus quinquestriatus var. Hebraeus". Bioquímica . 33 (22): 6834–9. doi : 10.1021 / bi00188a012 . PMID 8204618 .
- Gao YD, García ML (agosto de 2003). "Interacción de agitoxina2, caribdotoxina e iberiotoxina con canales de potasio: selectividad entre canales regulados por voltaje y Maxi-K". Las proteínas . 52 (2): 146–54. doi : 10.1002 / prot.10341 . PMID 12833539 . S2CID 7136604 .