سم العقرب

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

سموم العقارب هي بروتينات موجودة في سم العقارب . قد يكون تأثيرها السام خاصًا بالثدييات أو الحشرات ، ويعمل عن طريق الارتباط بدرجات متفاوتة من الخصوصية بأفراد عائلة قنوات الأيونات ذات البوابات الفولتية؛ وتحديدًا قنوات الصوديوم ذات البوابات الفولتية ، وقنوات البوتاسيوم ذات البوابات الفولتية، [ 3 ] وقنوات مستقبلات الجهد العابر (TRP). [ 4 ] [ 5 ] ينتج عن هذا التأثير تنشيط أو تثبيط عمل هذه القنوات في الجهازين العصبي والقلبي. على سبيل المثال، سموم العقارب ألفا MeuNaTxα-12 وMeuNaTxα-13 من عقرب Mesobuthus eupeus هي سموم عصبية تستهدف قنوات الصوديوم ذات البوابات الفولتية (Na<sub> v </sub>)، مما يثبط تعطيلها السريع. تُظهر التجارب الحيوية لتأثيرات MeuNaTxα-12 وMeuNaTxα-13 على قنوات Na <sub>v </sub> في الثدييات والحشرات فعالية متفاوتة. تُظهر هذه المُركّبات المُعاد تركيبها (MeuNaTxα-12 وMeuNaTxα-13) انجذابًا تفضيليًا لقنوات الصوديوم (Na+) في الثدييات والحشرات عند الموقع النشط للسموم الشبيهة بـ α، الموقع 3، وذلك لتعطيل إزالة استقطاب غشاء الخلية بشكل أسرع[6]. قد يعتمد اختلاف حساسية قنوات الصوديوم المختلفة (Nav ) تجاه MeuNaTxα-12 وMeuNaTxα-13 على استبدال بقايا الفالين المحفوظة ببقايا الفينيل ألانين في الموضع 1630 من الوحدة الفرعية LD4:S3-S4، أو على تغييرات مختلفة في بقايا الأحماض الأمينية في الوحدة الفرعية LD4:S5-S6 لقنوات الصوديوم . [ 6 ] في نهاية المطاف، يمكن أن تخدم هذه الإجراءات غرض صد المفترسات عن طريق التسبب بالألم (على سبيل المثال، من خلال تنشيط قنوات الصوديوم أو قنوات TRP في الخلايا العصبية الحسية) [ 7 ] أو إخضاع المفترسات (على سبيل المثال، في حالة تثبيط قنوات الأيونات القلبية). [ 8 ]

تضم هذه العائلة سموم العقارب ذات السلاسل القصيرة والطويلة. كما تحتوي على مجموعة من مثبطات البروتياز المستخلصة من نباتات رشاد أذن الفأر (Arabidopsis thaliana) وأنواع الكرنب (Brassica spp.).

تُثبّط مثبطات Brassica napus (بذور اللفت) و Sinapis alba (الخردل الأبيض) [ 9 ] [ 10 ] النشاط التحفيزي لإنزيم بيتا-تريبسين البقري وإنزيم ألفا-كيموتريبسين البقري ، واللذان ينتميان إلى عائلة ببتيداز MEROPS S1 ( InterPro : IPR001254 ). [ 11 ] 

تُستخدم هذه المجموعة من البروتينات الآن في صناعة المبيدات الحشرية واللقاحات وهياكل هندسة البروتين.

بناء

تم استنتاج البنية التساهمية الكاملة لعدد من هذه السموم: فهي تتألف من حوالي 66 حمضًا أمينيًا تُشكل صفيحة بيتا ثلاثية الخيوط متوازية عكسيًا، يعلوها حلزون ألفا مكون من ثلاث لفات تقريبًا. تربط أربع روابط ثنائية الكبريت بنية السموم طويلة السلسلة، بينما تحتوي السموم قصيرة السلسلة على ثلاث روابط فقط. [ 12 ] [ 13 ] يُظهر ببتيد BmKAEP ، وهو ببتيد مضاد للصرع معزول من سم عقرب منشوريا ، [ 14 ] تشابهًا مع كل من السموم العصبية للعقارب والسموم المضادة للحشرات.

وظيفة

تتمثل الوظيفة الجزيئية للسم في تثبيط قنوات الأيونات. يمكن تقسيم نوعي سموم قنوات الصوديوم إلى مجموعتين (ألفا وبيتا) بناءً على تأثيراتهما الوظيفية. تعمل سموم بيتا (β) على تحويل اعتماد التنشيط على الجهد إلى جهود سالبة أكثر، مما يزيد من احتمالية فتح القناة عند جهود غشائية لا يحدث عندها التنشيط عادةً. أما سموم ألفا (α) فتثبط آلية التعطيل السريع، مما يطيل مرور تيار الصوديوم عبر القناة. [ 15 ] تُستخدم هذه السموم في المبيدات الحشرية واللقاحات وهياكل هندسة البروتينات . وتُستخدم حاليًا في علاج مرضى السرطان عن طريق حقن سم العقرب الفلوري في الأنسجة السرطانية لتحديد حدود الورم . كما تُستخدم جينات سم العقرب في قتل الآفات الحشرية عن طريق إحداث فطر شديد الضراوة في الحشرة من خلال إدخال الجينات .

العائلات الفرعية

مراجع

  1. ↑ PDB : 1PTX ​;Housset D, Habersetzer-Rochat C, Astier JP, Fontecilla-Camps JC (أبريل 1994). "البنية البلورية للسم II من عقرب Androctonus australis Hector مُحسَّنة بدقة 1.3 أنغستروم". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 238 (1): 88-103 . doi : 10.1006/jmbi.1994.1270 . PMID 8145259 . 
  2. ↑ كريزل إيه إم، كاسيباتلا سي، هيدالغو بي، ماكينون آر، فاغنر جي (أغسطس 1995). "بنية محلول مثبط قناة البوتاسيوم أجيتوكسين 2: أداة قياس لفحص هندسة القناة" . علم البروتين . 4 (8): 1478-1489 . doi : 10.1002/pro.5560040805 . PMC 2143198. PMID 8520473 .  
  3. ↑ ميلر سي (يوليو 1995). " عائلة شاريبدوتوكسين من الببتيدات المُثبِّطة لقنوات البوتاسيوم" . نيرون . 15 (1): 5-10 . doi : 10.1016/0896-6273(95)90057-8 . PMID 7542463. S2CID 5256644 .  
  4. ↑ أوستين، جيه دي، هيرزيج، في، جيلكريست، جيه، إمريك، جيه جيه، تشانغ، سي، وانغ، إكس، وآخرون . (يونيو 2016). " تكشف سموم العناكب الانتقائية عن دور قناة Nav1.1 في الألم الميكانيكي" . مجلة نيتشر . 534 (7608): 494-499 . Bibcode : 2016Natur.534..494O . doi : 10.1038/nature17976 . PMC 4919188. PMID 27281198 .   
  5. ↑ لين كينغ جيه في، إمريك جيه جيه، كيلي إم جيه، هيرزيغ في، كينغ جي إف، ميدزيهرادسكي كيه إف، جوليوس دي (سبتمبر 2019). "سم العقرب المخترق للخلايا يُتيح تعديلًا خاصًا بنمط معين لـ TRPA1 والألم" . مجلة Cell . 178 (6): 1362–1374.e16. doi : 10.1016/ j.cell.2019.07.014 . PMC 6731142. PMID 31447178 .  
  6. ↑ Zhu L, Peigneur S, Gao B, Tytgat J, Zhu S (سبتمبر 2013). "سمّان مُعاد تركيبهما من نوع ألفا-لايك مستخلصان من عقرب Mesobuthus eupeus، يتميزان بتقارب مختلف تجاه قنوات الصوديوم (Na+) في الحشرات والثدييات". Biochimie . 95 (9): 1732–40 . doi : 10.1016/j.biochi.2013.05.009 . PMID 23743216 . 
  7. ↑ بوهلين سي جيه، جوليوس دي (سبتمبر 2012). "آليات استهداف المستقبلات للسموم المسببة للألم: كيف؟" . توكسيكون . 60 (3): 254-264 . Bibcode : 2012Txcn...60..254B . doi : 10.1016 / j.toxicon.2012.04.336 . PMC 3383939. PMID 22538196 .  
  8. ↑ كاليا ج، مايلسكو م، سالفاتيرا ج، فاغنر ج، كلينت جيه كيه، كينغ جي إف، وآخرون . (يناير 2015). " من عدو إلى صديق: استخدام السموم الحيوانية لدراسة وظيفة قنوات الأيونات" . مجلة البيولوجيا الجزيئية . 427 (1): 158-175 . doi : 10.1016/j.jmb.2014.07.027 . PMC 4277912. PMID 25088688 .   
  9. ↑ سيسيلياني ف، بورتولوتي ف، مينغاتي إ، رونشي س، أسينزي ب، بالميري س (أبريل 1994). "تنقية، وخصائص تثبيطية، وتسلسل الأحماض الأمينية، وتحديد الموقع التفاعلي لمثبط جديد لبروتياز السيرين من بذور اللفت الزيتي (Brassica napus)". رسائل FEBS . 342 (2): 221-224 . Bibcode : 1994FEBSL.342..221C . doi : 10.1016/0014-5793(94)80505-9 . hdl : 2434/208504 . PMID 8143882. S2CID 42407931 .  
  10. ↑ مينيجاتي إي، تيديشي جي، رونتشي إس، بورتولوتي إف، أسينزي بي، توماس آر إم، وآخرون . (أبريل 1992). "التنقية والخصائص المثبطة وتسلسل الأحماض الأمينية لمثبط بروتيناز السيرين الجديد من بذور الخردل الأبيض (Sinapis alba L.)" . رسائل فيبس . 301 (1): 10– 4. بيب كود : 1992FEBSL.301...10M . دوى : 10.1016/0014-5793(92)80199-Q . بميد 1451776 .  
  11. ↑ راولينغز، ن. د.، تول، د. ب.، باريت، أ. ج. (مارس 2004). " العائلات التطورية لمثبطات الببتيداز" . المجلة البيوكيميائية . 378 (الجزء 3): 705-16 . doi : 10.1042/BJ20031825 . PMC 1224039. PMID 14705960 .  
  12. ↑ كوبيان سي، مانسويل بي، سامبيري إف، براندو تي، بحراوي إي إم، روشات إتش، غرانير سي (فبراير 1990). "البنية الأولية لسموم العقارب المضادة للحشرات المعزولة من سم عقرب ليوروس كوينكويسترياتوس كوينكويسترياتوس" . رسائل FEBS . 261 (2): 423-426 . Bibcode : 1990FEBSL.261..423K . doi : 10.1016 / 0014-5793(90)80607-K . PMID 2311768. S2CID 40564285 .  
  13. ↑ غريغوار ج، روشات هـ (1983). "البنية التساهمية للسمين الأول والثاني من عقرب بوثوس أوكسيتانوس تونيتانوس". توكسيكون . 21 (1): 153-162 . Bibcode : 1983Txcn...21..153G . doi : 10.1016/0041-0101(83)90058-2 . PMID 6845379 . 
  14. ↑ تشو إكس إتش، يانغ دي، تشانغ جيه إتش، ليو سي إم، لي كيه جيه (يناير 1989). " تنقية وتسلسل جزئي للطرف الأميني لببتيد مضاد للصرع من سم العقرب Buthus martensii Karsch" . المجلة البيوكيميائية . 257 (2): 509-17 . doi : 10.1042/bj2570509 . PMC 1135608. PMID 2930463 .  
  15. ↑ رو إيه إتش، شياو واي، سكيلز جيه، لينس كيه دي، رو إم بي، كامينز تي آر، وآخرون. (2011) عزل وتوصيف CvIV4: سم عقرب ألفا مُسبب للألم. PLoS ONE 6(8): e23520. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023520