摘要敬钊缨毛蛛毒素-V(Jingzhaotoxin-V,JZTX-V)是从我国新发现的珍稀蜘蛛品种敬钊缨毛蜘蛛(Chilobrachys jingzhao)粗毒中分离纯化到的一种新型肽类神经毒素,其相对分子质量为3605.73。以往的电生理试验表明JZTX-V对大鼠背根神经节细胞上表达的电压门控钙通道和延迟整流钾通道电流均没有抑制作用却能够部分抑制瞬时外向钾电流。进一步的研究发现JZTX-V对表达在非洲爪蟾卵母细胞上的瞬时外向钾通道Kv1.4和Kv4.1没有抑制作用,却能够完全抑制同样表达的瞬时外向钾通道Kv4.2。Kv4.3通道也属于瞬时外向钾通道,该钾通道亚型在调节心肌细胞动作电位的幅度与时程方面具有重要作用,是治疗心律失常的有效作用靶点,其特异性抑制剂具有开发成抗心律失常药物的医用价值,但目前世界上Kv4.3通道亚型的特异性抑制剂非常缺乏。<br> 本研究通过多肽固相化学合成的方法合成了JZTX-V以及JZTX-V的丙氨酸突变体。突变体经反相高效液相色谱(HPLC)分离纯化和基质辅助激光解析离子飞行时间质谱(MOLDI-TOF-MS)鉴定之后,我们运用双电极杆电压钳技术检测了JZTX-V及其丙氨酸突变体对表达在非洲爪蟾卵母细胞上的Kv4.3钾通道电流的抑制作用。实验结果表明JZTX-V能显著抑制Kv4.3钾通道电流,并且这种抑制作用具有浓度依赖性和时间依赖性,其半数有效抑制浓度(IC50值)为425.1 nM。JZTX-V还能够使通道的电流电压关系曲线和稳态失活曲线分别向去极化方向漂移大约29 mV和10 mV来改变钾通道亚型Kv4.3的动力学特征。突变体研究结果表明突变体W5A-JZTX-V对Kv4.3钾通道的抑制作用下降38倍,突变体E17A-JZTX-V和K27A-JZTX-V对Kv4.3钾通道的抑制作用略有增强,但其他11个单残基突变体与三个剪切体(Y1,I29,I28I29)对Kv4.3通道的抑制作用均没有产生明显的影响。由此,可以推测JZTX-V分子中第五位的色氨酸氨残基是负责该毒素与Kv4.3通道发生相互作用的关键活性残基。鉴于单残基剪切体对通道的抑制作用没有明显改变,在对JZTX-V进行分子改造的时候,可以考虑将位于JZTX-V分子上第1位的酪氨酸残基和第29位的异亮氨酸残基剪切,以节省生产的成本。<br> 为了进一步探索JZTX-V与Kv4.3通道相互作用的分子机制,运用点突变的方法设计和构建了12个Kv4.3通道S1-S2片段和S3b-S4片段的胞外连接环上的单点突变体,为用膜片钳技术检测JZTX-V与Kv4.3通道发生相互作用的结合位点奠定了基础。
更多相关知识
- 浏览0
- 被引1
- 下载0
相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文