Кобра уының Офанин токсині және оның әсер ету механизмі
Ophanin
Офанин – король кобрасы уының құрамындағы токсин. Бұл токсин кальций каналдарын тежеп, тегіс бұлшық еттердің жиырылуын әлсідетеді. Зерттеулер, талдаулар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Офанин – Оңтүстік-Шығыс Азияда таралған патша кобрасының (Ophiophagus hannah) уында табылатын токсин. Бұл токсин цистеинге бай секреторлық белоктар (CRISP) отбасысына жатады. Офанин жоғары калийдің әсерінен туындаған тегіс бұлшық еттердің жиырылуын әлсіз тоқтатады, бұл оның кернеуге тәуелді кальций каналдарын тежейтінін көрсетеді.
Ophanin is a toxin found in the venom of the King Cobra (Ophiophagus hannah), which lives throughout South East Asia. This toxin belongs to the cysteine rich secretory protein (CRISP) family. Ophanin weakly blocks the contraction of smooth muscles elicited by high potassium induced depolarization, suggesting that it inhibits voltage dependent calcium channels.
Этимология
Улы зат патша кобраның (Ophiophagus hannah) уынан алынғандығына орай офаннин деп аталды.
The toxin was named ophanin after the snake whose venom it is derived from, the King Cobra (Ophiophagus hannah).
Құрылымы
Офанин гель сүзгісі және катион алмасу хроматографиясы арқылы О. Ханна уынан сәтті бөліп алынды.
Ophanin was successfully isolated from O. Hannah venom by gel filtration and cation exchange chromatography.
Гомология
Офанин – цистеинге бай секреторлық ақуыз, сондықтан ол CRISP отбасысына жатады. Бұл ақуыздар 16 қатаң сақталатын цистеин мен 8 дисульфидтік байланысқа ие. 16 цистеин қалдығының 10-ы ақуыздың C-терминальды бөлігінде шоғырланған. Офанин ең ұзын тізбекке ие 9 CRISP-ден тұратын «ұзын» CRISP-тардың кіші тобына жатады. Елік уындағы CRISP-тар әртүрлі кіші топтарға жатады және әртүрлі биологиялық нысаналарға әсер етеді, осылайша жылан уының зиянды әсерлерінің әртүрлілігіне үлес қосады.
Ophanin is a cysteine rich secretory protein and therefore belongs to the CRISP family. These proteins possess 16 strictly conserved cysteines and contain 8 disulfide bonds. Ten of the 16 cysteine residues are clustered at the C terminal end of the protein. Ophanin belongs to the “long” CRISPs subgroup, which consists of the 9 CRISPs with the longest sequences. Snake venom CRISPs belonging to different subgroups act on different biological targets, contributing in this way to the diversity of damaging effects of snake venoms.
Отбасы
Барлық белгілі жылан уы CRISP-терінің нуклеотидтік тізбектерінен құралған филогенетикалық ағаш, O. Ханна Елапидтер жыландарына жатса да, офаниннің Елапидтер тармағына қарағанда Viperidae тармағымен тығыз байланысты екенін көрсетеді.
The phylogenetic tree constructed from the nucleotide sequences of all known snake venom CRISPs shows that ophanin is more closely related to the Viperidae branch than the Elapidae branch even though O. Hannah belongs to the Elapidae snakes.
Мақсат
Офанин – жоғары калийдің әсерінен тегіс бұлшық еттердің жиырылуын әлсіз тежейтін зат. Жылан уының CRISP отбасылық ақуыздары деполяризация тудырған тегіс бұлшық еттердің жиырылуын әртүрлі деңгейде тежейді. Тегіс бұлшық еттің қалыпты жиырылуымен салыстырғанда, офанин олардың жиырылу күшін 84% ± 1% дейін төмендете алады, бұл көптеген басқа CRISP-терге қарағанда аз. Апломинге қатысты, ол да CRISP тұқымдасына жататын жылан уынан алынған токсин және деполяризация тудырған тегіс бұлшық еттердің жиырылуын тежейді, сондықтан офанин үшін де ұқсас механизм болуы мүмкін деп болжауға болады. Абломин тек деполяризациядан туындаған жиырылуды ғана, бірақ кофеиннен туындаған жиырылуды тежемейді, сондықтан абломиннің әсері кернеуге сезімтал иондық арналарды тежеуден туындауы мүмкін. Тегіс бұлшық еттерді кофеин арқылы белсендіру саркоплазмалық тордың рианодин рецепторларын белсендіреді, ал сыртқы калийдің жоғары деңгейі мембрананы деполяризациялайды (калийдің кері потенциалының оң мәндерге қарай өзгеруіне байланысты), содан кейін кернеуге сезімтал кальций иондық арналарды белсендіреді, бұл жасуша ішіндегі кальций иондарының деңгейінің жоғарылауына әкеледі. Жасуша ішіндегі кальций иондарының концентрациясы егеуқұйрық артериясындағы жиырылу күшімен тығыз байланысты. Осылайша, жоғары калий ерітіндісін сырттан қолданғаннан кейін болатын жиырылу кернеуге сезімтал кальций арналары арқылы сыртқы кальций иондарының ағынына байланысты. Сондықтан абломин (демек, офанин) тегіс бұлшық еттердегі кернеуге сезімтал кальций арналарын басты назарда ұстауы мүмкін. Офаниннің LD50 көрсеткіші әлі белгілі емес.
Ophanin is a weak blocker of the high potassium induced contraction of smooth muscles. Snake venom CRISP family proteins inhibit depolarization induced smooth muscle contraction to different extents. Compared to the normal contraction of smooth muscle, ophanin is able to reduce their force of contractility to 84% ± 1%, which is less than most other CRISPs. in regards to ablomin, another snake venom toxin from the CRISP family that also blocks depolarization induced smooth muscle contraction, we can postulate a similar mechanism might be in place for ophanin. Since ablomin only blocks contraction induced by depolarization, but not by caffeine, the effect of ablomin is likely to be caused by inhibition of voltage gated ion channels. An activation of smooth muscle cells through caffeine activates ryanodine receptors of the sarcoplasmic reticulum, whereas an activation through high levels of extracellular potassium depolarizes the membrane (due to the change of the reversal potential for potassium towards more positive values) and would then activate voltage gated calcium ion channels leading to high levels of intracellular calcium ions. The intracellular calcium ion concentration correlates well with contraction force in the rat tail artery. Thus, contraction following extracellular application of high potassium solution depends on the influx of the extracellular calcium ions through voltage gated calcium channels. Therefore, ablomin (and by extension ophanin) most likely targets voltage gated calcium channels on smooth muscle. The LD50 of ophanin is not yet known.