ボツリヌス神経毒の共有結合構造A型：スルフヒドリル基の位置、およびジスルフィドブリッジ、および光および重鎖のC末端の同定

ボツリヌス神経毒A型は、約150 kDのシングルチェーンポリペプチドとしてボツリヌスクロストリヌムによって合成されます。1296アミノ酸残基の長い遺伝子産物の翻訳後処理には、開始メチオニンの除去、ジスルフィドブリッジの形成、および細菌プロテアーゼによる限られたタンパク質分解（NICKING）が含まれます。成熟したDichain Neotoxinは、約50 kdの軽鎖と、ジスルフィドブリッジで接続された約100 kdの重鎖で作られています。DNA由来アミノ酸配列は、合計9つのCys残基を予測しました（Binz et al。、1990、J。Biol。Chem。265、9153-9158; Thompson et al。、1990、Eur。J.Biochem。189、73-81）。6 mグアニジンに溶解したディチェイン神経毒の治療。4-ビニルピリジンを含むHClは、5 Cys残基をS-ピリジルエチルシステイン残基に変換しました。しかし、メルカプトリシス後のアルキル化は、9つのCys残基すべてをS-ピリジルエチル化型に変換しました。アミノ酸分析により予測されたCys残基の数を確認した後、スルフヒドリル基とジスルフィドブリッジに関与する4つのCys残基の位置は、独占的に独占的にブロマイドのシアンブロミド混合物の逆相HPLCの溶出パターンを比較することにより決定されました。アルキル化およびメルカプレゼント - アルキル化ニューロトキシン。クロマトグラフィーに分離された成分は、N末端アミノ酸配列分析によって特定されました。HPLCパターンは特徴的な違いを示しました。位置133、164、790、966、および1059で予測されたCys残基は、スルフヒドリル型で見つかりました。CYS 429および453は、軽い鎖と重鎖を接続するジスルフィド橋を発見し、CYS 1234および1279は、重鎖のC末端近くの鎖骨内ジスルフィドブリッジで発見されました。

Botulinum neurotoxin Type A is synthesized by Clostridium botulinum as a approximately 150 kD single chain polypeptide. The posttranslational processing of the 1296 amino acid residue long gene product involves removal of the initiating methionine, formation of disulfide bridges, and limited proteolysis (nicking) by the bacterial protease(s). The mature dichain neurotoxin is made of a approximately 50-kD light chain and a approximately 100-kD heavy chain connected by a disulfide bridge. DNA derived amino acid sequence predicted a total of 9 Cys residues (Binz et al., 1990, J. Biol. Chem. 265, 9153-9158; Thompson et al., 1990, Eur. J. Biochem. 189, 73-81). Treatment of the dichain neurotoxin, dissolved in 6 M guanidine. HCl, with 4-vinylpyridine converted 5 Cys residues into S-pyridylethyl cysteine residues; but alkylation after mercaptolysis converted all 9 Cys residues in the S-pyridylethylated form. After confirming the predicted number of Cys residues by amino acid analysis, the positions of the 5 Cys residues carrying sulfhydryl groups and the 4 involved in disulfide bridges were determined by comparing the elution patterns in reversed-phase HPLC of the cyanogen bromide mixtures of the exclusively alkylated and the mercaptolyzed-alkylated neurotoxin. The chromatographically isolated components were identified by N-terminal amino acid sequence analysis. The HPLC patterns showed characteristic differences. The Cys residues predicted in positions 133, 164, 790, 966, and 1059 were found in the sulfhydryl form; Cys 429 and 453 were found disulfide-bridge connecting the light and heavy chains, and Cys 1234 and 1279 were found in an intrachain disulfide-bridge near the C-terminus in the heavy chain.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)