ארס עקרבים
ארס עקרבים הוא הארס שאותו העקרבים מחדירים בשעה שהם עוקצים. הארס משמש את האדם לצרכי הדברה, חיסונים, הנדסת חלבונים, וכן לשם טיפול בחולי סרטן.
אופן פעולת הארס
הארס מורכב מחלבונים שהשפעתם הרעילה עשויה להיות ספציפית ליונקים או לחרקים ופועלת על ידי קשירה בדרגות שונות לחברים במשפחת העל של תעלות יונים תלויות מתח. באופן ספציפי, תעלות נתרן תלויות מתח, תעלות אשלגן ממותגת מתח,[1] וערוצי פוטנציאל קולטן חולף (TRP).[2][3]
התוצאה של פעולה זו היא הפעלה או עיכוב של פעולתן של תעלות אלו במערכות העצבים והלב של הקרבן. לדוגמה, רעלי α-עקרב MeuNaTxα-12 ו-MeuNaTxα-13 מ- Mesobuthus eupeus הם נוירוטוקסינים המכוונים לערוצי Na+ תלויי מתח (Navs), ומעכבים אי-הפעלה מהירה. מבחני in vivo של השפעות MeuNaTxα-12 ו-MeuNaTxα-13 על Navs של יונקים וחרקים מראים עוצמה שונה. רקומביננטים אלה (MeuNaTxα-12 ו-MeuNaTxα-13) מפגינים זיקה מועדפת לתעלות Na+ של יונקים וחרקים באתר הפעיל של הרעלנים דמויי-α, אתר 3, על מנת להשבית את הדה-פולריזציה של קרום התא מהר יותר[6].
הרגישות המשתנה של Navs שונים ל-MeuNaTxα-12 ו-MeuNaTxα-13 עשויה להיות תלויה בהחלפה של שארית ואלין משומרת בשארית פנילאלנין במיקום 1630 של תת-היחידה LD4:S3-S4 או עקב שינויים שונים בשאריות בתת-היחידה LD4:S5-S6 של <Navs. [4]
שימוש העקרב בארס
פעולות אלו יכולות לשרת את מטרת העקרב להרחיק טורפים על ידי גרימת כאב (למשל, באמצעות הפעלת תעלות נתרן או תעלות TRP בנוירונים חושיים)[5] או דיכוי טורפים (למשל, במקרה של עיכוב תעלות יונים לבביות).[6]
המשפחה כוללת רעלנים קצרי שרשרת וארוכי שרשרת קשורים של עקרבים. היא מכילה גם קבוצה של מעכבי פרוטאינז מהצמחים תודרנית לבנה וכרוב.
לפתית וחרדל לבן[7][8] מעכבים את הפעילות הקטליטית של בטא-טריפסין בקר ואלפא-כימוטריפסין בקר, השייכים למשפחת הפפטידאזים MEROPS S1 ( InterPro ). [9]
מבנה
ארס העקרבים מורכב מכ-66 שיירי חומצות אמינו היוצרים משטח בטא אנטי-מקביל בעל שלושה גדילים, שמעליו מונח סליל אלפא בן כשלושה פיתולים. ארבעה גשרי דיסולפיד מקשרים את מבנה הרעלים ארוכי השרשרת, בעוד שהרעלים הקצרים מכילים רק שלושה.[10][11] BmKAEP, פפטיד אנטי-אפילפסיה שבודדו מארס העקרב המנצ'ורי,[12] הראו דמיון הן לנוירוטוקסינים של עקרב והן לרעלנים אנטי-חרקיים.
שימושים
ארס העקרבים משמש כיום לייצור קוטלי חרקים, חיסונים, ייצור נסיוב נגד ארס, ובסיס להנדסת חלבונים. הרעלנים שבארס משמשים כיום גם לטיפול בחולי סרטן על ידי הזרקת רעלן עקרב פלואורסצנטי לרקמה סרטנית כדי להראות את גבולות הגידול. גנים של רעלן עקרב משמשים גם להריגת מזיקים על ידי יצירת פטרייה היפר-אליסית בחרק באמצעות החדרת גנים.[13]
תת-משפחות
- נוירוטוקסין InterPro
קישורים חיצוניים
הערות שוליים
- ↑ Miller C (ביולי 1995). "The charybdotoxin family of K+ channel-blocking peptides". Neuron. 15 (1): 5–10. doi:10.1016/0896-6273(95)90057-8. PMID 7542463.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Osteen JD, Herzig V, Gilchrist J, Emrick JJ, Zhang C, Wang X, et al. (ביוני 2016). "Selective spider toxins reveal a role for the Nav1.1 channel in mechanical pain". Nature. 534 (7608): 494–9. Bibcode:2016Natur.534..494O. doi:10.1038/nature17976. PMC 4919188. PMID 27281198.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Lin King JV, Emrick JJ, Kelly MJ, Herzig V, King GF, Medzihradszky KF, Julius D (בספטמבר 2019). "A Cell-Penetrating Scorpion Toxin Enables Mode-Specific Modulation of TRPA1 and Pain". Cell. 178 (6): 1362–1374.e16. doi:10.1016/j.cell.2019.07.014. PMC 6731142. PMID 31447178.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Zhu L, Peigneur S, Gao B, Tytgat J, Zhu S (בספטמבר 2013). "Two recombinant α-like scorpion toxins from Mesobuthus eupeus with differential affinity toward insect and mammalian Na(+) channels". Biochimie. 95 (9): 1732–40. doi:10.1016/j.biochi.2013.05.009. PMID 23743216.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Bohlen CJ, Julius D (בספטמבר 2012). "Receptor-targeting mechanisms of pain-causing toxins: How ow?". Toxicon. 60 (3): 254–64. Bibcode:2012Txcn...60..254B. doi:10.1016/j.toxicon.2012.04.336. PMC 3383939. PMID 22538196.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Kalia J, Milescu M, Salvatierra J, Wagner J, Klint JK, King GF, et al. (בינואר 2015). "From foe to friend: using animal toxins to investigate ion channel function". Journal of Molecular Biology. 427 (1): 158–175. doi:10.1016/j.jmb.2014.07.027. PMC 4277912. PMID 25088688.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Ceciliani F, Bortolotti F, Menegatti E, Ronchi S, Ascenzi P, Palmieri S (באפריל 1994). "Purification, inhibitory properties, amino acid sequence and identification of the reactive site of a new serine proteinase inhibitor from oil-rape (Brassica napus) seed". FEBS Letters. 342 (2): 221–4. Bibcode:1994FEBSL.342..221C. doi:10.1016/0014-5793(94)80505-9. PMID 8143882.
{{cite journal}}: (עזרה);|hdl-access=requires|hdl=(עזרה) - ↑ Menegatti E, Tedeschi G, Ronchi S, Bortolotti F, Ascenzi P, Thomas RM, et al. (באפריל 1992). "Purification, inhibitory properties and amino acid sequence of a new serine proteinase inhibitor from white mustard (Sinapis alba L.) seed". FEBS Letters. 301 (1): 10–4. Bibcode:1992FEBSL.301...10M. doi:10.1016/0014-5793(92)80199-Q. PMID 1451776.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Rawlings ND, Tolle DP, Barrett AJ (במרץ 2004). "Evolutionary families of peptidase inhibitors". The Biochemical Journal. 378 (Pt 3): 705–16. doi:10.1042/BJ20031825. PMC 1224039. PMID 14705960.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Kopeyan C, Mansuelle P, Sampieri F, Brando T, Bahraoui EM, Rochat H, Granier C (בפברואר 1990). "Primary structure of scorpion anti-insect toxins isolated from the venom of Leiurus quinquestriatus quinquestriatus". FEBS Letters. 261 (2): 423–6. Bibcode:1990FEBSL.261..423K. doi:10.1016/0014-5793(90)80607-K. PMID 2311768.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ Gregoire J, Rochat H (1983). "Covalent structure of toxins I and II from the scorpion Buthus occitanus tunetanus". Toxicon. 21 (1): 153–62. Bibcode:1983Txcn...21..153G. doi:10.1016/0041-0101(83)90058-2. PMID 6845379.
- ↑ Zhou XH, Yang D, Zhang JH, Liu CM, Lei KJ (בינואר 1989). "Purification and N-terminal partial sequence of anti-epilepsy peptide from venom of the scorpion Buthus martensii Karsch". The Biochemical Journal. 257 (2): 509–17. doi:10.1042/bj2570509. PMC 1135608. PMID 2930463.
{{cite journal}}: (עזרה) - ↑ איגור ארמיאץ' שטיינפרס, העקצן הצהוב והעיתונות הצהובה, במדור "מדע במבט-על" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 17 בינואר 2022
ארס עקרבים41708508Q7435406