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Biochemistry1997Nov04Vol.36issue(44)

K+チャンネルに作用する中国のサソリのButhus Martensiからの3つの新規毒素の浄化、特性評価、および合成

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

Scorpion K+チャネル阻害剤ファミリーに属する3つの新規毒素は、中国のScorpion Buthus Martensiの毒から均一になるように精製されました。それらは、分子量(3800-4300 DA)とマウスの神経毒性に従って同定されており、37-アミノ酸ペプチドとして特徴付けられています。そのうちの1つは、Kaliotoxin Groupのメンバー(BMKTXと名付けられた)のメンバーと81〜87%の配列同一性を示し、一方、BMTX1とBMTX2という名前の他の2つは、Charybdotoxinグループの毒素と65-70%の同一性を示しています。FMOC方法論によるそれらの化学合成により、BMTX1やBMTX2とは異なり、BMKTXが中程度のC末端を持っていることを示すことができました。in vivoの毒性アッセイは、それらがマウスの致死神経毒性剤であることを確立しました(マウスあたり40〜95 ngのLD50S)。これらの毒素は、ラット脳シナプトソーム(0.05-1 nmのIC50S)への結合のために[125i]カリオトキシンと競合することができ、クローン化された電圧標準K+をブロックするために[125i]カリオトキシンと競合することができたため、電圧依存性K+チャネルの強力な阻害剤であることが判明しました。アキセノパス卵母細胞(0.6-1.6 nmのIC50S)で発現するラット脳からのチャネルKV1.3。BMTX1およびBMTX2は、ウシ大動脈筋膜膜に存在する高伝導Ca2+活性化K+チャネル(0.3-0.6 nmのIC50S)に存在する[125i] Charybdotoxinと競合することも示されました。これらの新しいシーケンスは、他の関連するScorpion K+チャネル毒素と比較した場合、多重ポイント変異を示し、K+チャネルの多様なファミリーを研究するための有用なプローブであることが証明されるはずです。

Scorpion K+チャネル阻害剤ファミリーに属する3つの新規毒素は、中国のScorpion Buthus Martensiの毒から均一になるように精製されました。それらは、分子量(3800-4300 DA)とマウスの神経毒性に従って同定されており、37-アミノ酸ペプチドとして特徴付けられています。そのうちの1つは、Kaliotoxin Groupのメンバー(BMKTXと名付けられた)のメンバーと81〜87%の配列同一性を示し、一方、BMTX1とBMTX2という名前の他の2つは、Charybdotoxinグループの毒素と65-70%の同一性を示しています。FMOC方法論によるそれらの化学合成により、BMTX1やBMTX2とは異なり、BMKTXが中程度のC末端を持っていることを示すことができました。in vivoの毒性アッセイは、それらがマウスの致死神経毒性剤であることを確立しました(マウスあたり40〜95 ngのLD50S)。これらの毒素は、ラット脳シナプトソーム(0.05-1 nmのIC50S)への結合のために[125i]カリオトキシンと競合することができ、クローン化された電圧標準K+をブロックするために[125i]カリオトキシンと競合することができたため、電圧依存性K+チャネルの強力な阻害剤であることが判明しました。アキセノパス卵母細胞(0.6-1.6 nmのIC50S)で発現するラット脳からのチャネルKV1.3。BMTX1およびBMTX2は、ウシ大動脈筋膜膜に存在する高伝導Ca2+活性化K+チャネル(0.3-0.6 nmのIC50S)に存在する[125i] Charybdotoxinと競合することも示されました。これらの新しいシーケンスは、他の関連するScorpion K+チャネル毒素と比較した場合、多重ポイント変異を示し、K+チャネルの多様なファミリーを研究するための有用なプローブであることが証明されるはずです。

Three novel toxins belonging to the scorpion K+ channel-inhibitor family were purified to homogeneity from the venom of the Chinese scorpion Buthus martensi. They have been identified according to their molecular mass (3800-4300 Da) and their neurotoxicity in mice and characterized as 37-amino acid peptides. One of them shows 81-87% sequence identity with members of the kaliotoxin group (named BmKTX), whereas the other two, named BmTX1 and BmTX2, show 65-70% identity with toxins of the charybdotoxin group. Their chemical synthesis by the Fmoc methodology allowed us to show that BmKTX, unlike BmTX1 and BmTX2, possesses an amidated C-terminal extremity. Toxicity assays in vivo established that they are lethal neurotoxic agents in mice (LD50s of 40-95 ng per mouse). Those toxins proved to be potent inhibitors of the voltage-gated K+ channels, as they were able to compete with [125I]kaliotoxin for its binding to rat brain synaptosomes (IC50s of 0.05-1 nM) and to block the cloned voltage-gated K+ channel Kv1.3 from rat brain, expressed in Xenopus oocytes (IC50s of 0.6-1.6 nM). BmTX1 and BmTX2 were also shown to compete with [125I]charybdotoxin for its binding to the high-conductance Ca2+-activated K+ channels present on bovine aorta sarcolemmal membranes (IC50s of 0.3-0.6 nM). These new sequences show multipoint mutations when compared to the other related scorpion K+ channel toxins and should prove to be useful probes for studying the diverse family of K+ channels.

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