BmKAEP (o péptido antiepiléptico ) es una neurotoxina del veneno del escorpión de Manchuria (Mesobuthus martensii) . Es una toxina β, que desplaza el voltaje de activación de los canales de sodio hacia potenciales más negativos.
Etimología
BmK es la abreviatura de Buthus martensi Karsch, un antiguo nombre del escorpión que es la fuente de BmKAEP; AEP es una abreviatura de péptido antiepiléptico. En la base de datos de proteínas del NCBI , el nombre completo de este péptido figura como "Toxina BmKAEP". [1]
Fuentes
BmKAEP es uno de los componentes del veneno de Mesobuthus martensii , [2] un conocido escorpión perteneciente a la familia Buthidae , que se encuentra distribuido por todo el este de Asia y China.
Química
BmKAEP es una toxina β inhibidora y, por tanto, un inhibidor de los canales de Na + . Al igual que con otras toxinas de mamíferos e insectos, BmKAEP se clasifica según la especie y el mecanismo de acción. [3]
BmKAEP es una proteína de 61 aminoácidos derivada de un precursor de 85 aminoácidos. La proteína madura contiene 8 residuos de cisteína que establecen 4 puentes disulfuro (4C-C). [3] A pesar de su alta homología con otras toxinas depresoras, BmKAEP se diferencia de ellas en los residuos 6, 7 y 39, que se cree que son importantes para determinar su función única. [3] Su residuo de lisina, en la posición 51, también tiene una característica especial: interactúa con los canales de Na + de los mamíferos . [4]
Secuencia primaria de BmKAEP [5] |
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01 mklflllvis asmlidglvn adgyirgsng |
Objetivo y modo de acción
Debido a su homología de secuencia con otras toxinas β, se predice que BmKAEP se una al sitio 4 (S4) de los canales de Na + activados por voltaje , en los dominios I, III y IV. [6] Su interacción con el bucle S4 hace que el bucle se mantenga en la posición activada hacia afuera. Por lo tanto, la activación de los canales de Na + se desplaza hacia valores más negativos, [7] mejorando la activación del canal y promoviendo la activación espontánea y repetitiva. Posteriormente, la amplitud de la corriente de sodio disminuye, debido a la despolarización del potencial de membrana, suprimiendo así los potenciales de acción . [2]
Toxicidad
El veneno de BmK induce una fase transitoria de contracción seguida de una parálisis flácida progresiva lenta en las larvas de insectos. [8] Sin embargo, dado que requiere una dosis alta para ser eficaz, su toxicidad es débil, tanto en insectos como en mamíferos. [9]
Parámetros de toxicidad | |
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LD 50 | 2,4 mg / kg (ratones; inyección intraperitoneal) [3] |
MLD (dosis letal mínima) | 0,074 mg / kg (ratones; inyección intracerebroventricular) [2] |
CPU (unidad de parálisis de concentración) | 1 µg / cuerpo (larvas) [2] |
NOAEL (Sin efecto adverso observado ) | <2 µg (insectos) ; <20 µg (ratones) [3] |
Uso terapéutico
Aunque el mecanismo exacto de su efecto antiepiléptico no está claro, varios estudios han demostrado que BmKAEP puede inhibir la epilepsia inducida por coriaria lactona en ratas al prolongar el período de epilepsia latente, aliviando el grado de convulsiones y acortando su duración promedio, a un nivel farmacológico. dosis de sólo 0,057 µg / g. [9]
Mesobuthus martensii , especialmente su cola, se ha utilizado en la medicina tradicional china para tratar varias enfermedades neuronales, como varios tipos de parálisis , apoplejía y epilepsia. [2]
Referencias
- ^ "Toxina BmKAEP" . NCBI . Consultado el 25 de octubre de 2010 .
- ^ a b c d e Goudet C, Chi CW, Tytgat J (septiembre de 2002). "Una descripción general de las toxinas y genes del veneno del escorpión asiático Buthus martensi Karsch". Toxicon . 40 (9): 1239–58. doi : 10.1016 / S0041-0101 (02) 00142-3 . PMID 12220709 .
- ^ a b c d e Wang CG, He XL, Shao F, Liu W, Ling MH, Wang DC, Chi CW (abril de 2001). "Caracterización molecular de un péptido antiepiléptico del escorpión Buthus martensi Karsch" . Revista europea de bioquímica . 268 (8): 2480–5. doi : 10.1046 / j.1432-1327.2001.02132.x . PMID 11298767 .
- ^ Yuan Y, Luo L, Peigneur S, Tytgat J, Zhu S (julio de 2010). "Dos neurotoxinas de escorpión depresores recombinantes que afectan diferencialmente los canales de sodio de mamíferos". Toxicon . 55 (8): 1425–33. doi : 10.1016 / j.toxicon.2010.02.019 . PMID 20219516 .
- ^ Número de acceso de recurso proteico universal P15228 para "Toxin BmKAEP" en UniProt .
- ^ Cestèle S, Catterall WA (2000). "Mecanismos moleculares de la acción de las neurotoxinas en los canales de sodio dependientes de voltaje". Biochimie . 82 (9-10): 883-92. doi : 10.1016 / S0300-9084 (00) 01174-3 . PMID 11086218 .
- ^ Cestèle S, Qu Y, Rogers JC, Rochat H, Scheuer T, Catterall WA (octubre de 1998). "Atrapamiento del sensor de voltaje: activación mejorada de los canales de sodio por la toxina del escorpión beta unida al bucle S3-S4 en el dominio II". Neurona . 21 (4): 919–31. doi : 10.1016 / S0896-6273 (00) 80606-6 . PMID 9808476 .
- ^ Gurevitz M, Froy O, Zilberberg N, Turkov M, Strugatsky D, Gershburg E, Lee D, Adams ME, Tugarinov V, Anglister J, Shaanan B, Loret E, Stankiewicz M, Pelhate M, Gordon D, Chejanovsky N (noviembre de 1998 ). "Modificadores del canal de sodio del veneno de escorpión: relación estructura-actividad, modo de acción y aplicación". Toxicon . 36 (11): 1671–82. doi : 10.1016 / S0041-0101 (98) 00160-3 . PMID 9792184 .
- ^ a b Zhou XH, Yang D, Zhang JH, Liu CM, Lei KJ (enero de 1989). "Purificación y secuencia parcial N-terminal del péptido antiepiléptico del veneno del escorpión Buthus martensii Karsch" . La revista bioquímica . 257 (2): 509-17. doi : 10.1042 / bj2570509 . PMC 1135608 . PMID 2930463 .
enlaces externos
- Base de datos de proteínas NCBI para "Toxin BmKAEP": AEP1_MESMA, ACCESSION: P15228.2, GI: 37999913