Una conotoxina es uno de un grupo de péptidos neurotóxicos aislados del veneno del caracol cono marino , género Conus .
Precursor de alfa conotoxina | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | Toxin_8 | |||||||
Pfam | PF07365 | |||||||
InterPro | IPR009958 | |||||||
PROSITE | PDOC60004 | |||||||
SCOP2 | 1mii / SCOPe / SUPFAM | |||||||
Superfamilia OPM | 148 | |||||||
Proteína OPM | 1akg | |||||||
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Conotoxina omega | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | Conotoxina | |||||||
Pfam | PF02950 | |||||||
InterPro | IPR004214 | |||||||
SCOP2 | 2cco / SCOPe / SUPFAM | |||||||
Superfamilia OPM | 112 | |||||||
Proteína OPM | 1fyg | |||||||
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Las conotoxinas, que son péptidos que constan de 10 a 30 residuos de aminoácidos, normalmente tienen uno o más enlaces disulfuro . Las conotoxinas tienen una variedad de mecanismos de acción, la mayoría de los cuales no se han determinado. Sin embargo, parece que muchos de estos péptidos modulan la actividad de los canales iónicos . [1] Durante las últimas décadas, las conotoxinas han sido objeto de interés farmacológico. [2]
La DL 50 de la conotoxina es de 12 μg / kg. [3] [ verificación fallida ]
Hipervariabilidad
Las conotoxinas son hipervariables incluso dentro de la misma especie. No actúan dentro de un organismo en el que se producen (de forma endógena ), sino que actúan sobre otros organismos. [4] Por lo tanto, los genes de conotoxinas experimentan menos selección contra mutaciones (como la duplicación de genes y la sustitución no sinónima ), y las mutaciones permanecen en el genoma por más tiempo, lo que permite más tiempo para que surjan nuevas funciones potencialmente beneficiosas. [5] La variabilidad en los componentes de las conotoxinas reduce la probabilidad de que los organismos de presa desarrollen resistencia; por lo tanto, los caracoles de cono están bajo una presión selectiva constante para mantener el polimorfismo en estos genes porque no evolucionar y adaptarse conducirá a la extinción ( hipótesis de la Reina Roja ). [6]
Conectividad disulfuro
Los tipos de conotoxinas también difieren en el número y patrón de enlaces disulfuro. [7] La red de enlaces disulfuro, así como los aminoácidos específicos en los bucles entre cisteínas, proporcionan la especificidad de las conotoxinas. [8]
Tipos y actividades biológicas
El número de conotoxinas cuyas actividades se han determinado hasta ahora es cinco, y se denominan tipos α (alfa) -, δ (delta) -, κ (kappa) -, μ (mu) - y ω (omega) . Cada uno de los cinco tipos de conotoxinas ataca a un objetivo diferente:
- La α-conotoxina inhibe los receptores nicotínicos de acetilcolina en nervios y músculos . [9]
- La δ-conotoxina inhibe la inactivación rápida de los canales de sodio dependientes del voltaje . [10]
- La κ-conotoxina inhibe los canales de potasio . [11]
- La μ-conotoxina inhibe los canales de sodio dependientes de voltaje en los músculos. [12]
- ω-conotoxina inhibe de tipo N canales de calcio dependientes de voltaje . [13] Debido a que los canales de calcio dependientes del voltaje de tipo N están relacionados con la algesia (sensibilidad al dolor ) en el sistema nervioso, la ω-conotoxina tiene un efecto analgésico : el efecto de la ω-conotoxina M VII A es de 100 a 1000 veces mayor que el de la morfina . [14] Por lo tanto, una versión sintética de la ω-conotoxina M VII A ha encontrado aplicación como ziconotida como fármaco analgésico (Prialt). [15]
Alfa
Las alfa conotoxinas tienen dos tipos de arreglos de cisteína, [16] y son antagonistas competitivos del receptor nicotínico de acetilcolina.
Delta, kappa y omega
Las familias de conotoxinas omega, delta y kappa tienen un andamio de nudos de cistina inhibidor o knottin . El andamio de knottin es un nudo de disulfuro a través de disulfuro muy especial, en el que el enlace disulfuro III-VI cruza el macrociclo formado por otros dos enlaces disulfuro (I-IV y II-V) y los segmentos de la columna vertebral interconectados, donde I-VI indica los seis residuos de cisteína que comienzan en el extremo N-terminal. Los arreglos de cisteína son los mismos para las familias omega, delta y kappa, aunque las conotoxinas omega son bloqueadores de los canales de calcio, mientras que las conotoxinas delta retrasan la inactivación de los canales de sodio y las conotoxinas kappa son bloqueadores de los canales de potasio. [7]
Mu
Mu-conotoxina | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | Mu-conotoxina | |||||||
Pfam | PF05374 | |||||||
Clan pfam | CL0083 | |||||||
InterPro | IPR008036 | |||||||
SCOP2 | 1gib / SCOPe / SUPFAM | |||||||
Superfamilia OPM | 112 | |||||||
Proteína OPM | 1ag7 | |||||||
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Las mu-conotoxinas tienen dos tipos de arreglos de cisteína, pero no se observa el andamio knottin . [17] Las mu-conotoxinas se dirigen a los canales de sodio dependientes de voltaje específicos del músculo, [7] y son sondas útiles para investigar los canales de sodio dependientes de voltaje de tejidos excitables. [17] [18] Mu-conotoxinas se dirigen a los dependientes de voltaje de sodio canales, preferentemente las de músculo esquelético , [19] y son sondas útiles para la investigación de los canales de sodio dependientes de voltaje de excitables tejidos . [20]
Se encuentran diferentes subtipos de canales de sodio dependientes de voltaje en diferentes tejidos de mamíferos, por ejemplo, en el músculo y el cerebro, y se han realizado estudios para determinar la sensibilidad y especificidad de las mu-conotoxinas para las diferentes isoformas. [21]
Ver también
- Conolidina
- Contryphan , miembros de la "conotoxina O2"
- Conantoquinas , también conocidas como "conotoxina B"
Referencias
- IPR004214
- IPR008036
- ^ Terlau H, Olivera BM (2004). "Venenos de Conus: una rica fuente de nuevos péptidos dirigidos a canales iónicos". Physiol. Rev . 84 (1): 41–68. doi : 10.1152 / physrev.00020.2003 . PMID 14715910 .
- ^ Olivera BM, Teichert RW (2007). "Diversidad de los péptidos neurotóxicos de Conus: un modelo para el descubrimiento farmacológico concertado" . Intervenciones moleculares . 7 (5): 251–60. doi : 10.1124 / mi . 7.5.7 . PMID 17932414 .
- ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 29 de agosto de 2017 . Consultado el 31 de marzo de 2017 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Olivera BM, Watkins M, Bandyopadhyay P, Imperial JS, de la Cotera EP, Aguilar MB, Vera EL, Concepcion GP, Lluisma A (septiembre de 2012). "Radiación adaptativa de linajes de caracoles marinos venenosos y la evolución acelerada de genes de péptidos de veneno" . Ana. NY Acad. Sci . 1267 (1): 61–70. Código bibliográfico : 2012NYASA1267 ... 61O . doi : 10.1111 / j.1749-6632.2012.06603.x . PMC 3488454 . PMID 22954218 .
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enlaces externos
- Conotoxinas en los títulos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Charla corta de Baldomero "Toto" Olivera. "Péptidos de Conus" .
- Kaas Q, Westermann JC, Halai R, Wang CK, Craik DJ. "ConoServer" . Instituto de Biociencia Molecular, Universidad de Queensland, Australia . Consultado el 2 de junio de 2009 .
Una base de datos para secuencias y estructuras de conopéptidos