إمبيراتوكسين

إن سم إمبيراتوكسين الأول (IpTx) هو سم ببتيدي مشتق من سم العقرب الأفريقي باندينوس إمبيراتور .

يوجد نوعان فرعيان من هذا السم:

• إمبيراتوكسين أ (منشط): سم ببتيدي يعزز تدفق الكالسيوم ²⁺ من الشبكة الساركوبلازمية إلى الخلية .
• إمبيراتوكسين الأول (مثبط): سم ببتيدي يقلل من تدفق Ca ²⁺ من الشبكة الساركوبلازمية إلى الخلية.

يُستخلص السم من سم العقرب الأفريقي باندينوس إمبيراتور . ^{[ 1 ]} يتكون تركيب IpTx _a من:

• ببتيد مكون من 33 حمض أميني (التسلسل GDCLPHLKRCKADNDCCGKKCKRRGTNAEKRCR، روابط ثنائية الكبريتيد Cys3-Cys17، Cys10-Cys21، Cys16-Cys32).
• الصيغة هي C ₁₄₈ H ₂₆₀ N ₅₈ O ₄₅ S ₆ .
• يشترك في بنية ووظيفة مستقبل ثنائي هيدروبيريدين ( DHPR ). وهو يتوافق مع الحلقة II-III للوحدة الفرعية α1s .
• ثلاثة بقايا سيستين تشكل جسورًا ثنائية الكبريتيد لتثبيت البنية ثلاثية الأبعاد.

يبلغ الوزن الجزيئي للسم 3.7 كيلو دالتون .

يؤثر الببتيد IpTx _a على مستقبلات الريانودين (RyR)، وهي قنوات إطلاق الكالسيوم داخل الخلايا، ^وتُعرف أساسًا بدورها في تنظيم إطلاق الكالسيوم ^من الشبكة الساركوبلازمية للعضلات المخططة . ^{[ 2 ]} ويعمل الببتيد بشكل أفضل على مستقبلات الريانودين من النوع 1 مقارنةً بالنوع 3. ويبدو أن مستقبلات الريانودين من النوع 2 غير حساسة للببتيد IpTx _a . ^{[ 3 ]}

يرتبط الجزء من الببتيد الذي يشبه الحلقة II-III من (DHPR) مباشرة بـ RyR ويعزز ارتباط الريانودين لتحفيز إطلاق Ca ²⁺ . ^{[ 3 ]}

يُستخلص السم من سم العقرب الأفريقي باندينوس إمبيراتور . ^{[ 1 ]} يتكون تركيب IpTx _i من:

• عديدتا ببتيد. وحدة فرعية كبيرة مكونة من 104 حمض أميني (التسلسل TMWGTKWCGSGNEATDISELGYWSNLDSCCRTHDHCDNIPSGQTKYGLTNEGKYTMMNCKCETAFEQCLRNVTGGMEGPAAGFVRKTYFDLYGNGCYNVQCPSQ) ووحدة أصغر مكونة من 27 حمض أميني (التسلسل SEECPDGVATYTGEAGYGAWAINKLNG).
• ترتبط الوحدات الفرعية برابطة ثنائية الكبريتيد.
• نشاط فوسفوليباز A2 ( PLA2 ) على الوحدة الفرعية الكبيرة.

The molecular weight of the toxin is 15 kDa.

Like IpTx_a, IpTx_i acts on RyR.

When an action potential reaches the muscle, RyR channels open and Ca²⁺ becomes available in the cell to induce contraction. The presence of Ca²⁺ induces the large subunit of IpTx_i to hydrolyze the Sn2 fatty acyl bond from the membrane of the sarcoplasmatic reticulum. This process is executed by PLA2 activity. The freed fatty acids bind to the RyR itself or to a closely associated protein linked to gating. Binding of the RyR induces blocking of the channel. When the concentration of free fatty acids is low there will be an incomplete block of RyR; higher concentrations will give a complete block.^[4]

Because IpTx_i also works on the RyR channels of the heart muscles, it could potentially be used as a drug against arrhythmia. This has not yet been proven, and must be studied in vivo first.^[5]