Las fasciculinas son una clase de proteínas tóxicas que se encuentran en ciertos venenos de serpientes, especialmente en algunas especies de mamba . Las investigaciones han revelado formas distintas en algunos venenos de mamba verde , en particular FAS1 y FAS2 [1] Las fasciculinas se denominan así porque causan una fasciculación intensa en los fascículos musculares de organismos susceptibles, como la presa preferida de las serpientes. Este efecto ayuda a incapacitar los músculos, ya sea matando a la presa o paralizándola para que la serpiente pueda tragarla.
Mecanismo de acción fundamental
El mecanismo de acción de las proteínas FAS está asociado con su capacidad para unirse a moléculas de acetilcolinesterasa en los músculos y sus uniones neuromusculares y, por lo tanto, interferir con su inhibición neuromoduladora necesaria . [2]
Naturaleza molecular y efecto fisiológico.
Las fasciculinas de las mambas inhiben intensamente las acetilcolinesterasas de mamíferos y peces, pero son menos activas contra las enzimas correspondientes en insectos, reptiles y aves. Como cabría esperar de los venenos de acción rápida, son proteínas bastante pequeñas de aproximadamente 61 residuos de aminoácidos. Su forma tridimensional es de tres dedos y está asegurada por cuatro puentes de disulfuro reticulados .
Interrupción de la señalización de acetilcolina
Los disruptores venenosos de la neurotransmisión de acetilcolina generalmente penetran en la unión neuromuscular, donde interfieren con la producción o recepción de acetilcolina, o la hidrólisis de acetilcolina después de que ha alcanzado su función de neurotransmisión; las fasciculinas mamba previenen la etapa final de este proceso al unirse a la acetilcolinesterasa y bloquear su acción sobre la acetilcolina; el resultado es que después de que la acetilcolina ha transmitido el estímulo requerido, continúa con el estímulo después de que se ha vuelto inapropiado. [2] Ese mecanismo es en cierto modo similar al efecto de los llamados agentes nerviosos organofosforados ; el bloqueo de la acción de la acetilcolinesterasa es lo que causa la fasciculación que inspiró el nombre fasciculina .
Atraque y actividad
En la acetilcolinesterasa de mamíferos, dos residuos aniónicos periféricos conservados forman parte de la enzima donde se acopla la molécula FAS. Las acetilcolinesterasas de insectos y aves carecen de los dos residuos en esas posiciones, y eso reduce drásticamente su afinidad por las fasciculinas de mamba. Sin embargo, existe un efecto tóxico significativo, aunque reducido, porque varios residuos básicos en la proteína del veneno aún establecen y mantienen contactos con la enzima. Esto es inusual en la complementariedad de proteínas, ya que implica atracciones entre múltiples residuos cargados , pero sin ningún enlace salino entre las moléculas. [3]
Referencias
- ^ "Fasciculina" . Proteopedia, vida en 3D . Enero de 2016 . Consultado el 29 de junio de 2016 .
- ^ a b Reed, Tim; Eaton, Katie; Peng, Cathy; Doern, BettyLou (2002). "Neurotoxinas en veneno de serpiente" . Elementos de la bioinformática . Universidad Estatal de California Stanislaus . Consultado el 29 de junio de 2016 .
- ^ Harel, Michal; Kleywegt, Gerard J; Ravelli, Raimond BG; Silman, Israel; Sussman, Joel L (diciembre de 1995). "Estructura cristalina de un complejo acetilcolinesterasa-fasciculina: interacción de una toxina de tres dedos del veneno de serpiente con su objetivo". Estructura . 3 (12): 1355-1366. doi : 10.1016 / S0969-2126 (01) 00273-8 . ISSN 0969-2126 . PMID 8747462 .