كونوتوكسين
الكونوتوكسين هو واحد من مجموعة من الببتيدات العصبية السامة المعزولة من سم حلزون المخروط البحري ، من جنس Conus .
تُعدّ السموم المخروطية ببتيدات تتكون من 10 إلى 30 حمضًا أمينيًا ، وتحتوي عادةً على رابطة أو أكثر من روابط ثنائي الكبريتيد . وتتعدد آليات عمل هذه السموم، ولم يُحدد معظمها بعد. ومع ذلك، يبدو أن العديد من هذه الببتيدات تُعدّل نشاط قنوات الأيونات . [ 1 ] وقد حظيت السموم المخروطية باهتمام كبير في مجال علم الأدوية خلال العقود القليلة الماضية. [ 2 ]
تتراوح الجرعة المميتة الوسطية ( LD50 ) للكونوتوكسين بين 5 و25 ميكروغرام/كيلوغرام. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
فرط التباين
تتميز سموم الكونوتوكسين بتغيرها الشديد حتى داخل النوع الواحد. فهي لا تؤثر داخل الجسم الذي تُنتج فيه ( داخليًا )، بل تؤثر على الكائنات الحية الأخرى. [ 6 ] ولذلك، تتعرض جينات الكونوتوكسين لضغط انتقائي أقل ضد الطفرات (مثل تكرار الجينات والاستبدال غير المترادف )، وتبقى الطفرات في الجينوم لفترة أطول، مما يتيح وقتًا أطول لظهور وظائف جديدة قد تكون مفيدة. [ 7 ] ويقلل التباين في مكونات الكونوتوكسين من احتمالية اكتساب الكائنات المفترسة مقاومةً لها؛ وبالتالي، تخضع قواقع المخروط لضغط انتقائي مستمر للحفاظ على تعدد الأشكال في هذه الجينات، لأن الفشل في التطور والتكيف سيؤدي إلى الانقراض ( فرضية الملكة الحمراء ). [ 8 ]
روابط ثنائي الكبريتيد
تختلف أنواع السموم المخروطية أيضًا في عدد ونمط روابط ثنائي الكبريتيد. [ 9 ] توفر شبكة روابط ثنائي الكبريتيد، بالإضافة إلى أحماض أمينية محددة في الحلقات بين السيستين، خصوصية السموم المخروطية. [ 10 ]
الأنواع والأنشطة البيولوجية
حتى عام 2005، تم تحديد خمسة سموم كونوتوكسينية نشطة بيولوجيًا. كل من هذه السموم الخمسة يهاجم هدفًا مختلفًا:
- يثبط سم ألفا-كونوتوكسين مستقبلات أستيل كولين النيكوتينية في الأعصاب والعضلات . [ 11 ]
- يثبط سم دلتا-كونوتوكسين التعطيل السريع لقنوات الصوديوم المعتمدة على الجهد . [ 12 ]
- يثبط سم كابا-كونوتوكسين قنوات البوتاسيوم . [ 13 ]
- يثبط سم μ-conotoxin قنوات الصوديوم المعتمدة على الجهد في العضلات. [ 14 ]
- يُثبّط سمّ ω-كونوتوكسين قنوات الكالسيوم من النوع N المعتمدة على الجهد الكهربائي . [ 15 ] ولأنّ هذه القنوات مرتبطة بتألم الجهاز العصبي، فإنّ لـ ω-كونوتوكسين تأثيرًا مُسكّنًا للألم : إذ يفوق تأثير ω-كونوتوكسين M VII A تأثير المورفين بمقدار 100 إلى 1000 ضعف . [ 16 ] ولذلك ، استُخدمت نسخة اصطناعية من ω-كونوتوكسين M VII A كدواء مُسكّن للألم يُدعى زيكونوتيد ( بريالت). [ 17 ]
توصيف
نظراً لأن سموم الكونوتوكسين أصبحت مجالاً ذا أهمية بالغة في تطوير الأدوية، فقد ازدادت الجهود المبذولة لتوصيفها حديثاً. [ 18 ] توجد ثلاث طرق لتصنيفها: العائلة الجينية، والبنية السيستينية، والعائلة الدوائية. [ 18 ] ركزت معظم الأبحاث السابقة على عزل السم مباشرةً، وهو ما يُسهم في تصنيفها وفقاً للعائلة الدوائية والبنية السيستينية. [ 18 ] يعتمد تصنيف العائلة الدوائية على مستقبلات السم وتفاعلاته، بينما تُشكل بقايا السيستين البنية الأساسية، وقد تم اكتشاف 26 بنية رئيسية منها حتى الآن . [ 18 ]
عائلة ألفا الخارقة
تحتوي سموم ألفا كونوتوكسين على نوعين من ترتيبات السيستين، [ 19 ] وهي مضادات تنافسية لمستقبلات أستيل كولين النيكوتينية. ألفا-جي آي هو ببتيد مكون من 13 حمضًا أمينيًا يحتوي على رابطتين ثنائيتي الكبريتيد، وهو مضاد لمستقبلات أستيل كولين النيكوتينية يثبط النقل العصبي العضلي. [ 18 ] وهو جزء من مجموعة متنوعة من سموم كونوتوكسين التي تشترك في تسلسل ببتيدي واحد ولها هيكل سيستين من النوع الأول، والتي تستهدف عادةً مجموعة من الأنواع الفرعية العصبية العضلية. [ 18 ]
ألفا-كونوتوكسين PnIB
سمّ كونوتوكسين يتكون من 16 ببتيدًا متبقيًا معزولًا من حلزون كونوس بيناسيوس آكل الرخويات [ 20 ] . يثبط سمّ ألفا-كونوتوكسين PnIA مستقبلات أستيل كولين النيكوتينية العصبية (nAChR) برابطتين ثنائيتي الكبريت [ 20 ] [ 21 ] . وهو موجود في مزيج السموم العصبية المنتجة في قناة السمّ، والتي تُحقن في الفريسة عبر السنّ الرادي المتصل ببصلة السمّ [ 22 ] .
عائلة السموم بيتا-كونوتوكسين الفائقة
تم عزل كونانتوكين-جي، المعروف أيضًا باسم ببتيد النوم، من سمّ حلزون كونوس جيوغرافوس [ 18 ] . يتميز بقدرته على إحداث ظاهرة شبيهة بالنوم، وكان أول سمّ كونوتوكسين لا يحتوي على أي بقايا سيستين، وهو أمر غير معتاد لأن هذه إحدى الخصائص الرئيسية لتصنيف سموم الكونوتوكسين.
دلتا، كابا، وأوميغا
تتميز عائلات أوميغا ودلتا وكابا من سموم الكونوتوكسين ببنية عقدة مثبطة تُعرف باسم عقدة السيستين. وتُعد هذه البنية عقدة ثنائية الكبريتيد فريدة من نوعها، حيث تخترق رابطة ثنائي الكبريتيد III-VI الحلقة الكبيرة المتكونة من رابطتين ثنائيتي الكبريتيد أخريين (I-IV وII-V) وقطاعات العمود الفقري المتصلة، حيث تشير I-VI إلى بقايا السيستين الستة بدءًا من الطرف الأميني. وتتشابه ترتيبات السيستين في عائلات أوميغا ودلتا وكابا، على الرغم من أن سموم الكونوتوكسين من نوع أوميغا تعمل كمثبطات لقنوات الكالسيوم، بينما تؤخر سموم الكونوتوكسين من نوع دلتا تعطيل قنوات الصوديوم، وتُعد سموم الكونوتوكسين من نوع كابا مثبطات لقنوات البوتاسيوم. [ 9 ]
مو
تحتوي سموم الميو-كونوتوكسين على نوعين من ترتيبات السيستين، ولكن لا يُلاحظ وجود هيكل نوتين . [ 23 ] تستهدف سموم الميو-كونوتوكسين قنوات الصوديوم ذات البوابات الفولتية الخاصة بالعضلات، [ 9 ] وتُعدّ أدوات مفيدة لدراسة قنوات الصوديوم المعتمدة على الجهد في الأنسجة القابلة للاستثارة. [ 23 ] [ 24 ] تستهدف سموم الميو-كونوتوكسين قنوات الصوديوم ذات البوابات الفولتية ، وخاصةً تلك الموجودة في العضلات الهيكلية ، [ 9 ] وتُعدّ أدوات مفيدة لدراسة قنوات الصوديوم المعتمدة على الجهد في الأنسجة القابلة للاستثارة . [ 25 ]
توجد أنواع فرعية مختلفة من قنوات الصوديوم ذات البوابات الفولتية في أنسجة مختلفة لدى الثدييات، على سبيل المثال، في العضلات والدماغ، وقد أجريت دراسات لتحديد حساسية ونوعية سموم الميو-كونوتوكسين تجاه الأشكال المتماثلة المختلفة. [ 26 ]
كونوسيرفر
قاعدة بيانات تحتوي على هياكل وتسلسلات الببتيدات المُعبر عنها في الكونوببتيدات، والمعروفة أيضًا باسم السموم الكونية. ونظرًا لأن السموم الكونية تستهدف قنوات الأيونات البشرية، فإن ConoServer يستخدم ثلاثة تصنيفات: عائلات الجينات الفائقة، وهياكل السيستين، والعائلات الدوائية [ 27 ] . كما تحتوي قاعدة البيانات على معلومات حول التعديلات اللاحقة للترجمة، إذ أن السموم الكونية تخضع لتعديلات لاحقة للترجمة بشكل كبير، ويحتوي الخادم على تعديلات طبيعية وصناعية [ 27 ] . وللمساعدة في فهم السموم الكونية بشكل أعمق، توفر قاعدة البيانات إحصائيات حول العلاقات بين تصنيفات الكونوببتيدات، والتسلسل بين ببتيدات الإشارة والعائلة الفائقة، وعدد المدخلات لكل نوع من أنواع القواقع المدروسة [ 27 ] .
جنس المخروطيات

يُوجد هذا الحلزون في الشعاب المرجانية في منطقة المحيطين الهندي والهادئ، على طول سواحل أستراليا. يصطاد الأسماك الصغيرة عن طريق حقن فريسته بخرطومه [ 28 ] . ويصطاد الحلزون عن طريق حقن سم الكونوتوكسين عبر خرطومه وسنه المجوف [ 29 ] . يُنتج السم في غدد السم لدى الحلزون، حيث يُنتج أيضًا إنزيمات هضمية [ 29 ] .
تأثيرات الكونوتوكسين
يتعامل الغواصون مع قواقع المخروط دون معرفة آليات التسمم لديها. تشمل بعض أسباب التسمم بسم قواقع المخروط الشلل، والفشل التنفسي، وآلام العضلات [ 30 ] . قد يُلاحظ في موضع التسمم خدر، ونقص تروية، وزرقة، ونخر في مناطق موضعية أو كاملة من الجسم [ 30 ]. ونظرًا لتعقيد وتعدد سموم المخروط التي تسد مسارات مختلفة، لم يُحرز تقدم يُذكر في تطوير مضاد للسم [ 30 ] .
علاج
يتضمن التدخل العلاجي لتسمم القوقع المخروطي التوجه إلى المستشفى لتلقي الرعاية اللازمة والتأكد من سلامة مجرى الهواء والدورة الدموية لدى المريض. ويمكن لأساليب مثل تثبيت القوقع بالضغط أن تمنع انتشار السم إلى مناطق أخرى من الجسم، وبالتالي تجنب المزيد من الإصابات. [ 30 ]
تطبيقات أخرى
بالنظر إلى أن السموم المخروطية تؤثر على العديد من قنوات الأيونات، يتم استكشافها حاليًا لتوفير تسكين الألم للألم المستعصي [ 30 ] .
انظر أيضاً
- كونوليدين
- كونتريفان ، أعضاء "كونوتوكسين O2"
- كونانتوكينز ، المعروف أيضًا باسم "كونوتوكسين ب"
مراجع
- ↑ تيرلاو هـ، أوليڤيرا ب.م. (2004). "سموم القواقع المخروطية: مصدر غني بالببتيدات الجديدة التي تستهدف قنوات الأيونات". مجلة علم وظائف الأعضاء ، 84 (1): 41-68 . Bibcode : 2004PhyRv..84...41T . doi : 10.1152/physrev.00020.2003 . PMID 14715910 .
- ↑ أوليڤيرا بي إم، تيشيرت آر دبليو (2007). "تنوع ببتيدات كونوس العصبية السامة: نموذج للاكتشاف الدوائي المتضافر". التدخلات الجزيئية . 7 (5): 251-260 . doi : 10.1124/mi.7.5.7 . PMID 17932414 .
- ↑ "موارد تحليل المخاطر والاستجابة للطوارئ من PEAC" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 29-08-2017 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31-03-2017 .
- ↑ "ورقة مرجعية للعوامل البيولوجية - كونوتوكسين" (ملف PDF) . جامعة إيموري.
- ↑ بيكر، ألاباما "قائمة الجرعة المميتة 50 للسموم" . فيكو كي .
- ↑ أوليڤيرا بي إم، واتكينز إم، بانديوبادياي بي، إمبريال جيه إس، دي لا كوتيرا إي بي، أغيلار إم بي، فيرا إي إل، كونسبسيون جي بي، لويسما إيه (سبتمبر 2012). "التكيف الإشعاعي لسلالات القواقع البحرية السامة والتطور المتسارع لجينات ببتيد السم" . حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم . 1267 (1): 61-70 . Bibcode : 2012NYASA1267...61O . doi : 10.1111/j.1749-6632.2012.06603.x . PMC 3488454. PMID 22954218 .
- ↑ وونغ إي إس، بيلوف ك (مارس 2012). "تطور السموم من خلال تضاعف الجينات". جين . 496 (1): 1-7 . doi : 10.1016/j.gene.2012.01.009 . PMID 22285376 .
- ↑ ليو إل إتش، فان فالين إل، ستينسيث إن سي (يوليو 2011). "الملكة الحمراء: من التجمعات السكانية إلى التصنيفات والمجتمعات". اتجاهات في علم البيئة والتطور. 26 ( 7): 349-358 . Bibcode : 2011TEcoE..26..349L . doi : 10.1016/j.tree.2011.03.016 . PMID 21511358 .
- 1 2 3 4 جونز آر إم، ماكنتوش جيه إم (2001). "سم الأفعى المخروطية - من اللسعات العرضية إلى الحقن المتعمد". توكسيكون . 39 (10): 1447-1451 . Bibcode : 2001Txcn...39.1447M . doi : 10.1016/S0041-0101(01)00145-3 . PMID 11478951 .
- ↑ ساتو ك، كيني ر.م، جوبالاكريشناكون ب، بالاجي ر.أ، أوتاكي أ، سيو ك.ت، باي ب.هـ (2000). "سموم لامدا-كونوتوكسين، عائلة جديدة من سموم الكونوتوكسين ذات نمط فريد من روابط ثنائي الكبريتيد وطَيّ بروتيني مميز. عزلها وتوصيفها من سمّ كونوس مارموريوس" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 275 (50): 39516-39522 . doi : 10.1074/jbc.M006354200 . PMID 10988292 .
- ↑ نيك أ، ووناكوت س، لويس ر.ج. (2004). "سموم ألفا-كونوتوكسين كأدوات لتوضيح بنية ووظيفة الأنواع الفرعية لمستقبلات أستيل كولين النيكوتينية العصبية" . المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية . 271 (12): 2305-2319 . doi : 10.1111/j.1432-1033.2004.04145.x . PMID 15182346 .
- ↑ ليبولد إي، هانزل أ، أوليڤيرا بي إم، تيرلاو إتش، هاينمان إس إتش (2005). "التفاعل الجزيئي لسموم دلتا-كونوتوكسين مع قنوات الصوديوم ذات البوابات الفولتية" . رسائل FEBS . 579 (18): 3881-3884 . Bibcode : 2005FEBSL.579.3881L . doi : 10.1016/j.febslet.2005.05.077 . PMID 15990094 .
- ↑ شون كيه جيه، ستوكر إم، تيرلاو إتش، ستومر دبليو، جاكوبسن آر، ووكر سي، غريلي إم، واتكينز إم، هيليارد دي آر، غراي دبليو آر، أوليڤيرا بي إم (1998). "كابا-كونوتوكسين PVIIA هو ببتيد يثبط قناة البوتاسيوم شاكر" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 273 (1): 33-38 . doi : 10.1074/jbc.273.1.33 . PMID 9417043 .
- ↑ لي آر إيه، توماسيللي جي إف (2004). "استخدام سموم الميو-كونوتوكسين القاتلة كأدوات لدراسة قنوات الصوديوم ذات البوابات الفولتية" . توكسيكون . 44 ( 2): 117-122 . Bibcode : 2004Txcn...44..117L . doi : 10.1016/j.toxicon.2004.03.028 . PMC 2698010. PMID 15246758 .
- ↑ نيلسن كيه جيه، شرودر تي، لويس آر (2000). "علاقات التركيب والنشاط لأوميغا-كونوتوكسينات في قنوات الكالسيوم الحساسة للجهد من النوع N" (ملخص) . مجلة التعرف الجزيئي . 13 (2): 55-70 . doi : 10.1002/(SICI)1099-1352(200003/04)13:2 < 55::AID-JMR488 > 3.0.CO ; 2-O . PMID 10822250 .
{{cite journal}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - ↑ Bowersox SS, Luther R (1998). "الإمكانات العلاجية الدوائية لأوميغا-كونوتوكسين MVIIA (SNX-111)، وهو مُثبِّط لقنوات الكالسيوم العصبية من النوع N الموجود في سمّ Conus magus". Toxicon . 36 (11): 1651–1658 . Bibcode : 1998Txcn...36.1651B . doi : 10.1016/S0041-0101(98)00158-5 . PMID 9792182 .
- ↑ برومر إي (2006). "زيكونوتيد: خيار جديد للألم المستعصي". مجلة الأدوية اليوم . 42 (6): 369-378 . doi : 10.1358/dot.2006.42.6.973534 . PMID 16845440 .
- ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ روبنسون، صموئيل د.؛ نورتون، ريموند س. (١٧-١٢-٢٠١٤). "العائلات الفائقة لجينات الكونوتوكسين" . الأدوية البحرية . ١٢ (١٢): ٦٠٥٨-٦١٠١ . doi : 10.3390/md12126058 . ISSN 1660-3397 . PMC 4278219. PMID 25522317 .
- ↑ غراي دبليو آر، أوليڤيرا بي إم، زافارالا جي سي، راميلو سي إيه، يوشيكامي دي، ناداسدي إل، هامرلاند إل جي، كريستيباتي آر، راماتشاندران جيه، ميلجانيتش جي (1992). "سموم ألفا وأوميغا كونوتوكسين جديدة من سمّ كونوس سترياتوس". الكيمياء الحيوية . 31 (41): 11864-11873 . doi : 10.1021/bi00156a009 . PMID 1390774 .
- 1 2 هو، شو-هونغ؛ جيرمان، جون؛ أليوود، بول ف.؛ كريك، ديفيد ج.؛ مارتن، جينيفر ل. (1997-09-01). "البنية البلورية لسم ألفا-كونوتوكسين PnIB بدقة 1.1 أنغستروم: مقارنة مع سمّي ألفا-كونوتوكسين PnIA وGI" . الكيمياء الحيوية . 36 (38): 11323-11330 . doi : 10.1021/bi9713052 . ISSN 0006-2960 . PMID 9298951 .
- ↑ هوغ، رون سي؛ ميراندا، ليس بي؛ كريك، ديفيد جيه؛ لويس، ريتشارد جيه؛ أليوود، بول إف؛ آدامز، ديفيد جيه (ديسمبر 1999). "استبدال حمض أميني واحد في سم ألفا-كونوتوكسين PnIA يُغير انتقائية الأنواع الفرعية لمستقبلات أستيل كولين النيكوتينية العصبية لدى الثدييات" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 274 (51): 36559-36564 . doi : 10.1074/jbc.274.51.36559 . PMID 10593955 .
- ↑ أوليڤيرا، بالدوميرو م. (نوفمبر 2002). "ببتيدات سم القوقع المخروطي: تأملات من بيولوجيا الفروع والأنواع" . المراجعة السنوية لعلم البيئة والتصنيف . 33 (1): 25-47 . Bibcode : 2002AnRES..33...25O . doi : 10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150424 . ISSN 0066-4162 .
- 1 2 نيلسن كيه جيه، واتسون إم، آدامز دي جيه، هامارستروم إيه كيه، غيج بي دبليو، هيل جيه إم، كريك دي جيه، توماس إل، آدامز دي، أليوود بي إف، لويس آر جيه (يوليو 2002). "بنية محلول ميو-كونوتوكسين PIIIA، وهو مثبط تفضيلي لقنوات الصوديوم الحساسة للتترودوتوكسين المستمر" (ملف PDF) . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (30): 27247-55 . doi : 10.1074/jbc.M201611200 . PMID 12006587 .
- ↑ زيكوس آر دي، غراي دبليو آر، كروز إل جيه، أوليڤيرا بي إم، كير إل، موكزيدلوفسكي إي، يوشيكامي دي (1985). "سموم كونوس جيوغرافوس التي تميز بين قنوات الصوديوم العصبية والعضلية" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 260 (16): 9280-9288 . doi : 10.1016/S0021-9258(17)39364-X . PMID 2410412 .
- ↑ كروز إل جيه، غراي دبليو آر، أوليڤيرا بي إم، زيكوس آر دي، كير إل، يوشيكامي دي، موكزيدلوفسكي إي (أغسطس 1985). "سموم كونوس جيوغرافوس التي تميز بين قنوات الصوديوم العصبية والعضلية" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 260 (16): 9280-9288 . doi : 10.1016/S0021-9258(17)39364-X . PMID 2410412 .
- ↑ فلوريسكا، سي. زد. (2003). "مقارنة سموم الميو-كونوتوكسين باستخدام فحوصات ارتباط [3H]ساكسيتوكسين في قنوات الصوديوم العصبية والعضلية الهيكلية". علم السموم التطبيقي وعلم الأدوية . 190 (2): 95-101 . doi : 10.1016/s0041-008x(03)00153-4 . PMID 12878039 .
- 1 2 3 "ConoServer" . www.conoserver.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-04-2026 .
- ↑ "Conus geographus (حلزون المخروط الجغرافي) | معلومات | شبكة تنوع الحيوانات" . animaldiversity.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-04-2026 .
- 1 2 "Conus geographus (حلزون المخروط الجغرافي) | معلومات | شبكة تنوع الحيوانات" . animaldiversity.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21-04-2026 .
- 1 2 3 4 5 كابيل، ساشا؛ هندريكسن، ستيفن؛ كوبر، جيفري س. (2026)، "سمية حلزون المخروط" ، ستات بيرلز ، تريجر آيلاند (فلوريدا): ستات بيرلز للنشر، PMID 29262115 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أبريل 2026
روابط خارجية
- السموم المخروطية في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) بالمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
- محادثة قصيرة لبالدوميرو "توتو" أوليفيرا. "كونوس الببتيدات" .
- كاس كيو، ويسترمان جيه سي، هالاي آر، وانغ سي كيه، كريك دي جيه. "كونوسيرفر" . معهد العلوم البيولوجية الجزيئية، جامعة كوينزلاند، أستراليا . تاريخ الاسترجاع: 2 يونيو 2009.
قاعدة بيانات لتسلسلات وبنى الببتيدات المخروطية
- سموم القواقع
- سموم قنوات الأيونات
- السموم العصبية
- مضادات النيكوتين
- بروتينات الغشاء المحيطي
- البروتينات الغنية بالسيستين
