论文部分内容阅读
本研究从敬钊缨毛蛛毒液中分离纯化出一个新的作用于电压门控钠离子通道的毒素,JZTx-14。MALDI-TOF质谱分析确定JZTx-14的平均分子量为3422.17 Da（M+H+）。结合Edman降解测序、溶液酶解、LC-MS分析和cDNA文库搜库确定了JZTx-14的全长氨基酸序列。JZTx-14由31个氨基酸组成,序列中包含三对二硫键,是一个典型的ICK模体毒素（二硫键模式:C1-C4,C2-C5,C3-C6）。活性分析表明JZTx-14是一个非选择性哺乳动物电压门控钠离子通道和细菌电压门控钠离子通道NaChBac的抑制剂。JZTx-14可以高亲和力抑制哺乳动物NaV1.2-NaV1.8通道和NaChBac通道的电流(IC50均小于1μM),对于NaV1.9通道,JZTx-14主要抑制其快失活,仅轻微抑制其峰电流。分析JZTx-14对NaV1.5/1.9DIIS3–4嵌合体通道[将NaV1.5通道结构域二S3-S4跨膜螺旋间的序列（S3-4胞外环）替换成NaV1.9通道的相应区域]的活性发现JZTx-14能结合NaV1.5通道结构域二S3-4胞外环。深入分析JZTx-14对NaV1.2通道电流的抑制发现,JZTx-14是一个钠离子通道门控调制剂,并极可能是在静息状态下捕获通道。与位点4毒素HNTx-III不同,JZTx-14不可逆地抑制哺乳动物钠离子通道电流,且其与通道的结合不依赖于通道处于特定构象。我们推测JZTx-14有可能稳定结合在NaV1.2-NaV1.8通道的结构域二电压敏感元件上一个深入细胞膜的保守的毒素口袋中,并通过捕获通道S3-S4胞外环于静息构象发挥作用。另一方面,对于细菌电压门控钠离子通道NaChBac,JZTx-14显著影响该通道的激活和稳态失活关系曲线。丙氨酸扫描突变分析表明NaChBac通道S3-4胞外环上第108位苯丙氨酸（F108）是通道结合JZTx-14的关键位点。与JZTx-14类似,JZTx-27也作用于细菌钠离子通道NaChBac和哺乳动物钠离子通道。我们的前期研究表明,NaChBac通道参与结合JZTx-27毒素的关键位点为第103位苯丙氨酸（F103）,并且JZTx-27对NaChBacF108A突变体通道的活性较野生型通道无明显改变。综上所述,本研究从蜘蛛毒液中鉴定到了一个同时作用于细菌和哺乳动物电压门控钠离子通道的多肽毒素JZTx-14,并解析了毒素与通道的作用机制。鉴于JZTx-14不可逆且状态非依赖性抑制哺乳动物电压门控钠离子通道,该毒素可作为研究哺乳动物钠离子通道药理学的一个优秀的分子工具。