พิษของแมงมุมแม่ม่ายดำประกอบด้วยค็อกเทลของ latrotoxins เจ็ดตัว แต่มีเพียงหนึ่ง-α-latrotoxin-เป้าหมายสัตว์มีกระดูกสันหลังรวมถึงมนุษย์ นักเคมีที่มหาวิทยาลัยMünsterตอนนี้ได้ถอดรหัสโครงสร้างของα-latrotoxin ก่อนและหลังการแทรกเมมเบรนที่ความละเอียดของอะตอมใกล้
โครงสร้าง Cryo-EM ของα-latrotoxin ในสองสถานะ tetrameric ที่แตกต่างกัน เครดิตภาพ: Klinket al., สอง: 10.1038/s41467-024-52635-5
Latrotoxins เป็นส่วนประกอบที่เป็นพิษหลักของพิษของแมงมุมแม่ม่ายดำ (สกุลLatrodectus-
พิษรวมถึงα-latrotoxin เฉพาะสัตว์มีกระดูกสันหลัง, สารพิษจากยาฆ่าแมลงห้าชนิดที่รู้จักกันในชื่อα, β, γ, δและε-latroinsectotoxins รวมถึงสารพิษเฉพาะหนึ่งเดียวกับ crustaceans
“ α-latrotoxin รบกวนการส่งสัญญาณในระบบประสาท” นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยMünsterBjörn Klink และเพื่อนร่วมงานกล่าว
“ ทันทีที่α-latrotoxin ผูกกับตัวรับเฉพาะของ synapses-การสัมผัสระหว่างเซลล์ประสาทหรือระหว่างเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ-แคลเซียมไอออนไหลผ่านเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์ presynaptic ของเซลล์สัญญาณ”
“ สิ่งนี้ทำให้เกิดการปลดปล่อยสารสื่อประสาททำให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อและกระตุก”
“ แม้จะมีความเรียบง่ายที่ชัดเจนของกระบวนการนี้ แต่ก็มีกลไกที่ซับซ้อนสูงอยู่ข้างหลัง”
เพื่อให้เข้าใจกลไกการไหลบ่าเข้าของแคลเซียมลงในเยื่อ presynaptic ได้ดีขึ้นผู้เขียนใช้กล้องจุลทรรศน์ Cryo-electron ที่มีประสิทธิภาพสูง (Cryo-EM) และการจำลองคอมพิวเตอร์โมเลกุล (MD)
พวกเขาแสดงให้เห็นว่าα-latrotoxin ผ่านการเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งเมื่อมันผูกกับตัวรับ
ส่วนหนึ่งของโมเลกุลที่เป็นพิษเป็นก้านที่แทรกซึมเข้าไปในเยื่อหุ้มเซลล์เหมือนเข็มฉีดยา
เป็นคุณสมบัติพิเศษก้านนี้จะสร้างรูขุมขนขนาดเล็กในเมมเบรนที่ทำหน้าที่เป็นช่องแคลเซียม
การจำลอง MD เปิดเผยว่าแคลเซียมไอออนสามารถไหลเข้าสู่เซลล์ผ่านประตูแบบเลือกที่อยู่ด้านข้างเหนือรูขุมขนโดยตรง
“ สารพิษเลียนแบบฟังก์ชั่นของช่องแคลเซียมของเมมเบรน presynaptic ในวิธีที่ซับซ้อนสูง” Christos Gatsogiannis นักวิจัยของมหาวิทยาลัยMünsterกล่าว
“ ดังนั้นจึงแตกต่างกันในทุก ๆ ด้านจากสารพิษที่รู้จักกันก่อนหน้านี้”
“ การค้นพบใหม่เปิดแอพพลิเคชั่นที่มีศักยภาพหลากหลาย”
“ Latrotoxins มีศักยภาพทางชีวภาพอย่างมากรวมถึงการพัฒนายาแก้พิษที่ดีขึ้นการรักษาด้วยอัมพาตและสารชีวภาพใหม่”
ที่ศึกษาถูกตีพิมพ์ในวารสารการสื่อสารธรรมชาติ-
-
bu klinket al- 2024. พื้นฐานโครงสร้างของการเปลี่ยนα-latrotoxin เป็นรูขุมขนที่เลือกประจุบวกNAT ทั่วไป15, 8551; สอง: 10.1038/s41467-024-52635-5
