Антоплеврин - Anthopleurin

Антоплеврин это токсин из яда морских анемонов Anthopleura xanthogrammica и Anthopleura Elegantissima. Эти анемоны используют антооплеврин в качестве феромона, чтобы быстро отдернуть свои щупальца в присутствии хищников. Антоплеврин имеет четыре изоформы (антоплеврин-A, -B, -C и -Q). Их рабочий механизм основан на привязке к натриевые каналы, что приводит к повышенному возбуждению, особенно в сердечных миоцитах.[1]

Функция у морских анемонов

Антоплеврин действует как токсин, так и как феромон. Когда хищник приближается к анемону, его реакция - отдергивать щупальца и ротовой диск. Эти места являются предпочтительными для атак хищников, поскольку концентрация антоплеврина на этих участках самая низкая. Область тела морского анемона, которая подвергается воздействию хищника, содержит самую высокую концентрацию антооплеврина. После употребления морского анемона хищник путешествует по воде и фактически помогает распространению антооплеврина. Это действует как феромон тревоги для других анемонов, поэтому они могут скрывать определенные части тела и защищаться.[2]

Источники

Anthopleura xanthogrammica (Гигантский зеленый анемон) и Anthopleura Elegantissima (Анемоны-агрегации) названы в честь цветка наземных ветрениц и обычно встречаются вдоль скалистых чистых берегов Тихого океана.

Молекулярная структура

Антоплеврины - водорастворимые белки. Они построены из четырех коротких нитей антипараллельных бета-листов и содержат три дисульфидных мостика.[2][3]

ИзоформаОстатки аминокислотМолекулярный вес (Дальтон)Расположение дисульфидных мостов–Антоплеврин А4951384–46, 6–36, 29–47
Антоплеврин B4952744–46, 6–36, 29–47
Антоплеврин С4748844–44, 6–34, 27–45
Антоплеврин Q404840неизвестный
ИзоформаПоследовательностьмолекулярная формула
AP-AGVSCLCDSDG-PSVRGNTLSG-TLWLYPSGCP SGWHNCKAHG-PTIGWCCKQC220H326N64O67S6
AP-BGVPCLCDSDG-PRPRGNTLSG-ILWFYPSGCP-SGWHNCKAHG-PNIGWCCKKC231H344N68O63S6
AP-CGVPCLCDSDG-PSVRGNTLSG-ILWLAGCPSG-WHNCKAHGPT-IGWCCKQC210H316N62O61S6
AP-Qнеизвестныйнеизвестный

Способ действия

Антоплеврины связываются с внеклеточным сайтом-3 натриевых каналов млекопитающих. Антоплеврины могут влиять на сердечную миоциты путем связывания с сердечной изоформой натриевого канала RT4-B. Антоплеврины замедляют инактивацию натриевых каналов[4] В результате они могут иметь положительные инотропный воздействие на все сердце.[5] Предварительная обработка AP-Q влияет на гепатоциты в CCl4-индуцированное острое повреждение печени, снижающее активность аспартат трансаминаза (Стенд аланин трансаминаза (АЛТ) в печени.[6]

Потенция

Все различные формы антооплеврина являются сильнодействующими токсинами. Антоплеврин А и С проявляют эффект при концентрациях 50 нМ, антоплеврин B при 3 нМ и AP-Q при 30 нМ.[7]

Механизм действия токсина

Антоплеврин может связываться с внеклеточным сайтом потенциалзависимых натриевых каналов. Это приводит к более медленной инактивации, что имеет положительный инотропный влияние на сердце. Антоплеврин не влияет на частоту сердечных сокращений и артериальное давление при приеме в концентрациях в нормальном диапазоне. Когда концентрация антоплеврина становится слишком высокой, может возникнуть аритмия сердца, что может вызвать серьезные повреждения или даже смерть.[1] Интоксикация у человека встречается очень редко.

Терапевтическое значение

Сердечные терапевтические последствия

Поскольку известно, что АП оказывает возбуждающее действие на сократимость сердечной мышцы при очень низких концентрациях, не влияя на частоту сердечных сокращений и артериальное давление, было предложено использовать его в качестве возможного лечения пациентов с сердечной недостаточностью. Дигоксин (очищенный сердечный гликозид) имеет больше побочных эффектов и менее эффективен, чем AP (который в 200 раз сильнее в случае AP-A и AP-C, в то время как AP-B даже более эффективен). AP-Q в достаточной степени похож на веснаринон, производное хинолинона, лекарство, которое можно давать пациентам с хронической сердечной недостаточностью. Только более низкие дозы AP-Q и веснаринона оказывают благоприятное воздействие без повышения артериального давления или сердечного ритма. Существует узкий диапазон доз, при котором сократительная способность улучшается, но также могут быть вызваны аритмии. Сам по себе AP не может быть использован для терапевтического приема, поскольку стабильность молекулы после пероральной передачи слишком низкая и может возникнуть иммунологическая реакция, поскольку молекула незнакома организму. Однако его структуру можно изменить, используя биологическая инженерия.[5][8]

Также были проведены исследования для изучения эффектов AP-Q при остром повреждении печени. При приеме низких доз (3,5–7 мкг / кг) АСТ и АЛТ снижаются, тогда как высокие дозы AP-Q (14 мкг) повышают эти показатели ферментов печени. AP-Q также увеличивает задержанный выходящий ток калия, тем самым увеличивая отток ионов калия из гепатоцитов. Это вызывает гиперполяризация своего мембранный потенциал. Этот эффект гиперполяризации может привести к увеличению поглощения субстратов, которые помогают в восстановлении клеточного АТФ уровни.[6]

Рекомендации

  1. ^ а б Моран Ю., Гордон Д., Гуревиц М. «Токсины морского анемона, влияющие на потенциал-управляемые натриевые каналы - молекулярные и эволюционные особенности». Токсикон 2009, 54(8): 1089–1101.
  2. ^ а б Хау Н.Р., Шейх Ю.М. «Антоплеврин: феромон тревоги морского анемона». Наука 1975, 189(4200): 386–8.
  3. ^ Паллаги П.К., Скэнлон М.Дж., Монахи С.А., Нортон Р.С. «Трехмерная структура в растворе полипептида кардиостимулятора антоплеврин-А». Биохимия. 1995 21 марта; 34 (11): 3782–94.
  4. ^ Парамджит К. Кера и др., «Множественные катионные остатки антоплеврина B, которые определяют высокое сродство и дискриминацию изоформ каналов». Биохимия 1995,34, 8533–8541.
  5. ^ а б Чжоу Дж., Фу Л. и др. «Влияние антооплеврина-Q на гипертрофию миокарда у крыс и физиологические свойства изолированных предсердий у морских свинок». Акта Фармакол Син 2002, 23(10): 924–929
  6. ^ а б Чжоу Х., Ван Ф., Чжан К., Ченг Л, Чжоу Дж, Фу Л, Яо В. "Электрофизиологические эффекты антооплеврина-Q на гепатоциты крысы". Мир Дж Гастроэнтерол 2004, 10(1):96–99
  7. ^ T.R. Нортон, Ю. Охидзуми и С. Шибата. «Возбуждающее действие нового полипептида Anthopleurin-B из морского анемона на семявыносящий проток морской свинки». Br. J. Pharmac. (1981), 74, 23–28
  8. ^ Бейли П., Уилс Дж. «Яд как источник полезных биологически активных молекул». Неотложная медицинская помощь 2001, 13: 28–36