A α-bungarotoxina (α-BTX) é unha das bungarotoxinas que compoñen o veleno de serpes elápidas como Bungarus multicinctus. É un tipo de α-neurotoxina, unha proteína neurotóxica que se une competitivamente de maneira case irreversible ao receptor de acetilcolina nicotínico que se encontra nas unións neuromusculares, causando a parálise, insuficiencia respiratoria e a morte da vítima. Tamén xoga un papel antagonista na unión ao receptor de acetilcolina nicotínico α7 no cerebro, e por iso ten numerosas aplicacións en investigación en neurociencias.

Estrutura

A α-bungarotoxina é unha α-neurotoxina de 74 aminoácidos de 8 kDa con cinco pontes disulfuro que se une como agonista competitivo a receptores de acetilcolina nicotínicos. Igual que outras α-neurotoxinas de velenos de serpes, é un membro da familia proteica das toxinas de tres dedos; a súa estrutura terciaria consta dunha pequena zona central globular estabilizada por catro pontes disulfuro, tres bucles que se proxectan a modo de "dedos" e unha cola C-terminal. O segundo bucle contén unha ponte disulfuro adicional. As puntas dos "dedos" I e II forman unha rexión móbil que é esencial para unha unión correcta.

As pontes de hidróxeno permiten formar unha folla β antiparalela, que ten o segundo e terceiro bucles case paralelos. A estrutura de tres dedos é mantida por catro das pontes disulfuro: a quinta pode ser reducida sen perda de toxicidade. A quinta ponte está localizada no extremo do segundo bucle.

As múltiples pontes disulfuro e unha pequena porción da estrutura secundaria que presenta a α-BTX é a causa da extrema estabilidade deste tipo de neurotoxina. Como hai moitas formas entropicamente viables da molécula, non se desnaturaliza doadamente e comprobouse que é resistente á ebulición e aos ácidos fortes.

Mecanismo

miniatura|Estrutura da alfa-bungarotoxina (en azul) en complexo coa subunidade alfa-9 do receptor de acetilcolina nicotínico (en laranxa), mostrando as interaccións cos bucles I e II.

As α-neurotoxinas únense antagonistamente de forma irreversible ao receptor de acetilcolina nicotínico dos músculos esqueléticos, bloqueando a acción da acetilcolina na membrana postsináptica, inhibindo o fluxo iónico e orixinando parálise. Os receptores de acetilcolina nicotínicos conteñen dous sitios de unión para as neurotoxinas do veleno de serpe. A observación de que unha soa molécula da toxina é dabondo para inhibir a apertura da canle está en consonancia cos datos experimentais sobre a cantidade de toxina por receptor. Algúns estudos computacionais do mecanismo de inhibición que usaron dinámicas de modo normal suxiren que un movemento parecido a un retorcemento causado pola unión da acetilcolina pode ser responsable da apertura do poro e que este movemento é inhibido pola unión da toxina.

Aplicacións en investigación A α-bungarotoxina desempeñou un importante papel na determinación de moitos detalles estruturais dos receptores de acetilcolina nicotínicos. Pode ser conxugada a un fluoróforo ou encima para a tinguidura inmunohistoquimica de tecidos fixados e a visualizacón por medio de microscopía óptica ou de fluorescencia. Esta aplicación permite a caracterización morfolóxica das unións neuromusculares.

Notas

Véxase tamén Outros artigos Beta-bungarotoxina Gamma-bungarotoxina Kappa-bungarotoxina

Ligazóns externas

Estrutura en GenBank

Categoría:Neurotoxinas