敬钊缨毛蛛毒素-V对kv4.3通道的作用研究

【作者】 蔡丽君； 曾雄智； 梁宋平；

【机构】 湖南师范大学生命科学学院；

【摘要】 敬钊缨毛蛛毒素-V是用离子交换层析和反向高效液相色谱从海南敬钊缨毛捕鸟蛛Chilobrachys jingzhao粗毒中分离纯化到的新的多肽神经毒素,采用Edman降解气相蛋白质测序方法得到它的一级结构为YCQKWMTCDSKRACCEGLRCKLWCRKⅡ-NH2,经MALDI-TOF质谱分析,分子量为3605。JZTX-V能选择性的抑制kv4.3通道的电流,IC₅₀值为425nM,并且JZTX-V能使通道的激活电位向去极化方向漂移。而本研究室之前的膜片钳实验表明,JZTX-V能够抑制大鼠背根神经节（DRG）细胞上的河豚毒素不敏感型（TTX-R）以及河豚毒素敏感型（TTX-S）钠通道,具有开发成新型镇痛药物的前景。为进一步探索JZTX-V与kv4.3通道相互作用的关键残基,并在此基础上对JZTX-V作分子改造,使其只保留钠通道活性或只保留钾通道活性以提高它对通道作用的选择性,本研究通过多肽固相合成的方法对JZTX-V进行了丙氨酸扫描,成功合成了14个单突变体和3个剪切体,并用双电极杆电压钳技术检测了突变体和剪切体对表达在非洲爪蟾卵母细胞上表达的kv4.3通道电流的作用。结果显示W5A-JZTX-V对kv4.3的抑制作用下降了38倍,E17A-JZTX-V和K27A-JZTX-V增强了对kv4.3通道电流的抑制作用,另外11个突变体对通道电流的抑制作用没有发生显著变化。三个剪切体对JZTX-V对kv4.3通道电流的抑制作用也没有产生显著的影响,但是双剪切体I28I29对JZTX-V对kv4.3通道电流的抑制作用的影响比单剪切体I29的要显著。由此,我们推测第五位的色氨酸残基在JZTX-V对kv4.3通道电流的抑制中起着重要的作用。同时,在对JZTX-V作分子改造的时候,我们可以将第1位的酪氨酸残基和第29位的异亮氨酸残基剪切掉,以节省生产的成本。更多还原