PROFILPELAJAR.COM

Мастопаран
Мастопаран
	; Структура мастопарана из яда японского жёлтого шершня Vespa simillima xanthoptera.
Идентификаторы
Pfam	PF08251
InterPro	IPR013214
TCDB	1.C.32
OPM superfamily	151
OPM protein	2czp
Доступные структуры белков
Pfam	структуры
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	3D-модель

Мастопаран (Mastoparan) — цитолитический пептидный токсин беспозвоночных, в частности компонент осиного яда.

Структура

Мастопаран из осиного яда представляет собой пептид, состоящий из 14 аминокислот. Имеет следующую структуру: Ile-Asn-Leu-Lys-Ala-Leu-Ala-Ala-Leu-Ala-Lys-Lys-Ile-Leu-NH2.^[2].

Биохимический механизм действия

Эффект мастопарана зависит от типа клеток, на которые он воздействует, но всегда включает экзоцитоз. Под действием токсина тучные клетки выделяют гистамин, в то время как тромбоциты и хромаффинные клетки высвобождают соответственно серотонин и катехоламин. Гипофиз в ответ на токсин выделяют пролактин.^[3]

При секреции гистамина эффект мастапарана опосредуется через его воздействие на активность G-белков. Токсин стимулирует активность ГТФаз и сокращает время жизни активных G-белков. Одновременно он ускоряет диссоциацию ГДФ от G-белка и увеличивает связывание ГТФ с ним. В целом это приводит к ускорению кругооборота ГТФ с G-белками. Это влияние токсина обусловлено структурным сходством мембрано-связанного мастопарана с активизированными рецепторами G-белков. Это приводит к сигнальным каскадам с выходом инозитолтрифосфата (IP₃) и входа кальция (Ca²⁺) в клетку^[2].

В медицине

Было обнаружено, что мастопаран блокирует все формы развития трипаносоматиды Trypanosoma cruzi, паразитического одноклеточного, вызывающего у человека болезнь Шагаса^[4].

Пептид обладает также сильным антимикробным действием. Было обнаружено, что включение изолейцина и аргинина в положения 5 и 8, соответственно, значительно снижает токсическое действие пептида и превращает его в потенциально ценный антибиотик^[5].

Пептид мастопаран-L (mast-L), который содержится в осином яде, уничтожает бактерии за счёт того, что разрушает их мембрану. Как следует из работы, результаты которой опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, из созданных вариантов мастопарана учёные выделили один из наиболее перспективных пептидов (Мастопаран-MO) для дальнейшего изучения и применения в лекарственных препаратах.^[6]

Примечания

↑ PDB 2CZP; Todokoro Y., Yumen I., Fukushima K., Kang S. W., Park J. S., Kohno T., Wakamatsu K., Akutsu H., Fujiwara T. Structure of Tightly Membrane-Bound Mastoparan-X, a G-Protein-Activating Peptide, Determined by Solid-State NMR (англ.) // Biophys. J.^[англ.] : journal. — 2006. — August (vol. 91, no. 4). — P. 1368—1379. — doi:10.1529/biophysj.106.082735. — PMID 16714348. — PMC 1518647.
↑ ¹ ² Higashijima T., Uzu S., Nakajima T., Ross E. M. Mastoparan, a peptide toxin from wasp venom, mimics receptors by activating GTP-binding regulatory proteins (G proteins) (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1988. — May (vol. 263, no. 14). — P. 6491—6494. — PMID 3129426.
↑ physiology-cis.org (неопр.). Дата обращения: 14 октября 2020. Архивировано 21 сентября 2017 года.
↑ Vinhote, J. F. C., Lima, D. B., Mello, C. P., de Souza, B. M., Havt, A., Palma, M. S., … & Martins, A. M. C. (2017). Trypanocidal activity of mastoparan from Polybia paulista wasp venom by interaction with TcGAPDH. Toxicon.
↑ Irazazabal, Luz N.; Porto, William F.; Ribeiro, Suzana M.; Casale, Sandra; Humblot, Vincent; Ladram, Ali; Franco, Octavio L. Selective amino acid substitution reduces cytotoxicity of the antimicrobial peptide mastoparan (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes^[англ.] : journal. — 2016. — 1 November (vol. 1858, no. 11). — P. 2699—2708. — doi:10.1016/j.bbamem.2016.07.001. — PMID 27423268.
↑ Osmar N. Silva, Marcelo D. T. Torres, Jicong Cao, Elaine S. F. Alves, Leticia V. Rodrigues. Repurposing a peptide toxin from wasp venom into antiinfectives with dual antimicrobial and immunomodulatory properties (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2020-10-08. — ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490. — doi:10.1073/pnas.2012379117. Архивировано 14 октября 2020 года.