论文摘要
海南捕鸟蛛（Ornithoctonus hainana）是分布于我国海南省山区一带的珍稀强毒性蛛种,穴居地下,隶属于捕鸟蛛科（Theraphosidae）。本研究室前期工作表明,该蜘蛛所分泌毒液中含有多种能抑制神经元电压门控钠通道的生物学活性成分,但目前对电压门控钾通道（包括外向整流和瞬时外向型）的影响还不清楚。在本研究中,通过反相高效液相色谱技术,我们将海南捕鸟蛛粗毒中的多肽毒素简单分成了5组（FractionⅠ-Ⅴ）,并检测了这些毒素对表达于爪蟾卵母细胞上的9种外向整流型（Kv1.1,Kv1.2,Kv1.3,Kv2.1和Kv3.1）和A型瞬时（Kv1.4,Kv4.1,Kv4.2和Kv4.3）等钾通道亚型的生物活性。在100μg/mL浓度下,FractionsⅠ-Ⅴ毒素组对外向延迟整流型钾通道均无明显影响,但都能不同程度地抑制A型瞬时钾电流。实验结果表明,海南捕鸟蛛毒液中可能不含有或者只含有丰度极低的外向整流钾通道抑制剂,而A型钾通道抑制剂在粗毒中种类较多且丰度较高。在此基础上,我们进一步检测了海南捕鸟蛛粗毒FractionⅠ中2种丰度较高的单一多肽毒素（海南捕鸟蛛毒素-Ⅲ（HNTX-Ⅲ）和海南捕鸟蛛毒素-Ⅳ（HNTX-Ⅳ））对4种A型钾通道亚型的影响。两种毒素分别由33和35个氨基酸残基组成,含有3对二硫键（C1-C4,C2-C5和C3-C6）,其肽链可折叠形成典型的具有抑制剂胱氨酸结模体的三维空间结构。通过双电极杆电压钳技术,我们发现HNTX-Ⅲ和HNTX-Ⅳ对A型钾通道亚型有相似的选择性,对Kv4.1和Kv4.2均无明显作用或影响不大,但可明显地以时间和浓度依从性的方式抑制Kv4.3。两种毒素抑制Kv4.3的IC50值分别是2.19和0.47μM。HNTX-Ⅲ和HNTX-Ⅳ都能使Ⅰ-Ⅴ曲线向去极化方向漂移。这两种毒素对钾通道的选择性和调制机制与Phrixotoxin 1类似,Phrixotoxin 1是从tarantula蛛（Phrixotrichus auratus）粗毒中分离出来的门控调制型多肽毒素,它能与关闭状态的通道结合。本室前期工作还表明HNTXⅢ-Ⅳ能阻断大鼠背根神经节TTX敏感型钠通道,但其对非外周感觉神经元钠通道亚型的敏感性还不清楚。在本研究中,我们初步观察了这两种毒素对外源表达于爪蟾卵母细胞的Nav1.2、Nav1.3和Nav1.4的影响。结果表明,虽然HNTXⅢ-Ⅳ对不表达于DRG细胞上的大鼠Nav1.2和Nav1.4也均有抑制作用,但它们对神经元钠通道的选择性抑制作用程度要高出骨骼肌钠通道10倍左右。毒素抑制Nav1.2的IC50值分别是0.6和2.8μM,抑制Nav1.4的IC50值分别是10.6和19.7μM,5μM HNTX-Ⅲ和HNTX-Ⅳ对Nav1.3电流的抑制分别是50%和30%。敬钊缨毛蛛（Chilobrachys jingzhao）是近年来在我国海南省发现的又一个蜘蛛新种。通过阳离子交换和反相高效液相色谱,我们从粗毒中分离得到了一个新组分敬钊毒素-Ⅸ（JZTX-Ⅸ）。在全细胞膜片钳记录模式下,JZTX-Ⅸ能迅速抑制大鼠DRG细胞TTX敏感型和TTX不敏感型电压门控钠通道,IC50值分别是0.36和0.53μM。JZTX-Ⅸ能使钠通道激活电位向去极化方向漂移约10 mV。此外,该毒素还能抑制Kv2.1通道电流（外源表达于爪蟾卵母细胞）,IC50值为1.6μM,但对其它外向整流钾电流（Kv1.1,1.2,1.3）没有作用。大量实验表明,部分TTX敏感型（如Nav1.3、1.7）和TTX不敏感型（Nav1.8-1.9）钠通道在痛觉传导过程有着非常重要的作用,其相应抑制剂在动物模型上有明显的镇痛效果。因此,JZTX-Ⅸ可能具有于开发成治疗与钠通道相关的慢性疼痛药物的应用前景,同时也可能是研究离子通道活性机制的工具试剂之一。
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相关论文文献
- [1].源自蝎毒的Shal型(Kv4)钾通道孔区阻断剂（英文）[J]. 生理学报 2015(03)
- [2].辅助亚基KChIPs对Kv4钾通道的“钳制”调节作用[J]. 生理科学进展 2009(01)