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| サソリの短毒 | |||||||||
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 アギトキシン-2。ジスルフィド結合が強調表示されている。PDB 1agt [ 1] | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | 毒素_2 | ||||||||
| パム | PF00451 | ||||||||
| ファム一族 | CL0054 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00875 | ||||||||
| OPMスーパーファミリー | 58 | ||||||||
| OPMタンパク質 | 3odv | ||||||||
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アギトキシンは、サソリLeiurus quinquestriatus hebraeus（黄色いサソリ）の毒液に含まれる毒素です。この種に含まれる他の毒素には、カリブドトキシン（CTX）があります。CTXはアギトキシンの近縁種です。[2]
構造
アギトキシンはHPLC技術を使用して精製できます。
一次構造:
アギトキシンには3つの種類があり、それぞれ38個のアミノ酸から構成されています。これらは非常に相同性が高く、7、15、29、31番目の残基の同一性のみが異なります。
- アギトキシン-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、分子量= 4014.87 Da、分子式 = C 169 H 278 N 52 O 47 S 7 )
- アギトキシン-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、分子量 = 4090.95 Da、分子式 = C 169 H 278 N 54 O 48 S 8 )
- アギトキシン-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、分子量 = 4100.98 Da、分子式 = C 171 H 280 N 54 O 47 S 8、CAS 番号155646-23-4)
二次構造と三次構造:
アギトキシンは、C 末端鎖がシートの中央に位置する3 本鎖の反平行ベータシートと、ベータシートの片面を覆う単一のアルファヘリックスで構成されています (右の画像を参照)。システイン側鎖は、ジスルフィド結合を介してベータシートとヘリックスを結合し、分子のコアを形成します。
アギトキシンの構造は、以前に決定されたサソリ毒の折り畳み構造と相同性があり、Pfamによって「サソリ短毒素」として分類されています。この折り畳み構造とジスルフィド結合の位置は、節足動物由来の毒素に共通する要素です。アギトキシン 2 の構造は NMR によって決定されています。[1]
関数
アギトキシンはショウジョウバエのシェーカー K +チャネルおよびその哺乳類相同物に結合します。アギトキシンは外部前庭に 高い親和性 ( K d < 1 nmol / L ) で結合することにより、このチャネルをブロックします。
「Shaker K」チャネルに対するこの高い親和性は、Arg 24、Lys 27、およびArg 31の残基に依存しています。[1]アギトキシンが「Shaker K」チャネルをブロックする能力は、毒素がチャネル上に留まり、側鎖の柔軟な動きによってチャネルの開口を防ぎ、それによってさまざまなタンパク質間複合体の形成を可能にするドッキング機構を示唆しています。[3] AgTx2は、「Shaker K」チャネルに結合すると構造変化を起こすことがわかっており、これは毒素とチャネルの相互作用に誘導適合モデルが存在する可能性があることを示唆しています。この相互作用モードは柔軟な側鎖と一致し、それを説明しています。[4]毒素のアミノ酸構成は、それぞれがShaker Kチャネルと相互作用する方法を決定します。[1]
例えば、アギトキシンでは、アルギニンが「シェーカー K」チャネルのアスパラギン酸と静電的に相互作用します。[1]シェーカー K + チャネルの細孔の最終的なブロックは、Lys 27の側鎖を介して行われます。[3] Lys 27 は、選択フィルターを塞ぎ、各カリウムチャネルサブユニットのTyr 395のカルボニルと水素結合することで、シェーカー K と相互作用します。 [5] AgTx2 上のさまざまな残基とチャネルのサブユニット間の重要な安定化水素結合により、毒素チャネル複合体が保持されます。Arg24Ala、Lys27Met、および Asn30Ala の変異により、複合体の解離または分解が増加し、これらがすべてチャネル上の毒素を保持する上で重要な役割を果たしていることが示唆されました。[5]
参考文献
- ^ abcde Krezel AM、Kasibhatla C、Hidalgo P、MacKinnon R、Wagner G (1995 年 8 月)。「カリウムチャネル阻害剤アギトキシン 2 の溶液構造: チャネル形状を調べるためのキャリパー」。タンパク質科学。4 ( 8 ) : 1478–89。doi :10.1002/pro.5560040805。PMC 2143198。PMID 8520473 。
- ^ Bontems F, Roumestand C, Gilquin B, Ménez A, Toma F (1991年12月). 「カリブドトキシンの構造の改良：サソリ毒素と昆虫デフェンシンの共通モチーフ」. Science . 254 (5037): 1521–3. Bibcode :1991Sci...254.1521B. doi :10.1126/science.1720574. PMID 1720574.
- ^ ab Eriksson MA, Roux B (2002 年 11 月). 「Shaker K+ チャネルと複合体を形成したアギトキシンの構造のモデリング: 熱力学的変異サイクルから抽出した実験的距離制約に基づく計算アプローチ」. Biophysical Journal . 83 (5): 2595–609. Bibcode :2002BpJ....83.2595E. doi :10.1016/S0006-3495(02)75270-3. PMC 1302345. PMID 12414693 .
- ^ Lin YW、Wang KJ、Lei HY、Lin YS、Yeh TM、Liu HS、Liu CC、Chen SH (2002 年 12 月)。「デングウイルスに感染したヒト B リンパ球におけるウイルス複製とサイトカイン産生」。Journal of Virology . 76 (23): 12242–9. doi :10.1128/JVI.76.23.12242-12249.2002. PMC 136880 . PMID 12414963。
- ^ ab Gao YD、Garcia ML（2003年8月）。「アギトキシン2、カリブドトキシン、イベリオトキシンとカリウムチャネルの相互作用：電位依存性チャネルとMaxi-Kチャネルの選択性」。 タンパク質。52 （2）： 146–54。doi ：10.1002/prot.10341。PMID 12833539。S2CID 7136604。
さらに読む
- Oiki, S.; Uchihashi, T.; Sumikama, T.; Sumino, A. (2019年7月1日). 「高速AFMにより、誘導適合によるアギトキシン2のK+チャネルへの結合の加速が明らかに」. Science Advances . 5 (7): eaax0495. Bibcode :2019SciA....5..495S. doi : 10.1126/sciadv.aax0495 . ISSN 2375-2548. PMC 6609221. PMID 31281899 .
- Garcia ML、Garcia-Calvo M、Hidalgo P、Lee A、MacKinnon R (1994 年 6 月)。「Leiurus quinquestriatus var. hebraeus 毒液からの 3 つの電圧依存性 K+ チャネル阻害剤の精製と特性評価」。生化学。33 ( 22 ): 6834–9。doi :10.1021/bi00188a012。PMID 8204618 。
- Gao YD、Garcia ML (2003 年 8 月)。「アギトキシン2、カリブドトキシン、イベリオトキシンとカリウムチャネルの相互作用: 電位依存性チャネルと Maxi-K チャネルの選択性」。タンパク質。52 ( 2 ) : 146–54。doi :10.1002/prot.10341。PMID 12833539。S2CID 7136604。