Mastoparán

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Mastoparán

La estructura de mastoparán del veneno del avispón amarillo japonés Vespa simillima xanthoptera [1] .
Identificadores
Pfam PF08251
Interpro IPR013214
TCDB 1.C.32
superfamilia OPM 151
Proteína OPM 2czp
Estructuras proteicas disponibles
Pfam estructuras
AP RCSB AP ; PDBe ; PDBj
PDBsum modelo 3d

Mastoparan es una toxina peptídica citolítica de invertebrados, en particular un componente del veneno de avispa.

Estructura

El mastoparán del veneno de avispa es un péptido de 14 aminoácidos . Tiene la siguiente estructura: Ile-Asn-Leu-Lys-Ala-Leu-Ala-Ala-Leu-Ala-Lys-Lys-Ile-Leu-NH2. [2] .

Mecanismo bioquímico de acción

El efecto del mastoparán depende del tipo de células a las que afecta, pero siempre implica una exocitosis . Bajo la acción de la toxina , los mastocitos liberan histamina , mientras que las plaquetas y las células cromafines liberan serotonina y catecolamina , respectivamente . La glándula pituitaria libera prolactina en respuesta a la toxina . [3]

En la secreción de histamina, el efecto de mastaparan está mediado por su efecto sobre la actividad de la proteína G. La toxina estimula la actividad de las GTPasas y acorta la vida útil de las proteínas G activas. Al mismo tiempo, acelera la disociación de GDP de la proteína G y aumenta la unión de GTP a ella. En general, esto conduce a una aceleración del recambio de GTP con proteínas G. Este efecto de la toxina se debe a la similitud estructural del mastoparán unido a la membrana con los receptores de proteína G activados. Esto conduce a cascadas de señalización con la liberación de trifosfato de inositol (IP 3 ) y la entrada de calcio (Ca 2+ ) en la célula [2] .

En medicina

Se ha descubierto que mastoparan bloquea todas las formas de tripanosomátido Trypanosoma cruzi , el organismo unicelular parásito que causa la enfermedad de Chagas en humanos [4] .

El péptido también tiene un fuerte efecto antimicrobiano. Se encontró que la inclusión de isoleucina y arginina en las posiciones 5 y 8, respectivamente, reduce significativamente el efecto tóxico del péptido y lo convierte en un antibiótico potencialmente valioso [5] .

El péptido mastoparan-L (mast-L), que está contenido en el veneno de avispa, destruye las bacterias debido al hecho de que destruye su membrana. Como se desprende del trabajo, cuyos resultados se publicaron en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences, los científicos identificaron uno de los péptidos más prometedores (Mastoparan-MO ) a partir de las variantes creadas de mastoparan para su estudio y uso adicionales en medicamentos. [6]

Notas

  1. AP 2CZP ; Todokoro Y., Yumen I., Fukushima K., Kang SW, Park JS, Kohno T., Wakamatsu K., Akutsu H., Fujiwara T. Estructura de Mastoparan-X estrechamente ligado a la membrana, un péptido activador de proteína G , determinado por RMN de estado sólido   // Biophys . j : diario. - 2006. - Agosto ( vol. 91 , n. 4 ). - P. 1368-1379 . -doi : 10.1529 / biophysj.106.082735 . —PMID 16714348 .
  2. 1 2 Higashijima T., Uzu S., Nakajima T., Ross EM Mastoparan, una toxina peptídica del veneno de avispa, imita a los receptores mediante la activación de proteínas reguladoras de unión a GTP (proteínas G)  (inglés)  // J. Biol. química  : diario. - 1988. - mayo ( vol. 263 , n. 14 ). - Pág. 6491-6494 . — PMID 3129426 .
  3. fisiología -cis.org . Consultado el 14 de octubre de 2020. Archivado desde el original el 21 de septiembre de 2017.
  4. Vinhote, JFC, Lima, DB, Mello, CP, de Souza, BM, Havt, A., Palma, MS, ... & Martins, AMC (2017). Actividad tripanocida del mastoparán del veneno de avispa Polybia paulista por interacción con TcGAPDH. Toxicón.
  5. Irazazabal, Luz N.; Oporto, William F.; Ribeiro, Susana M.; Casale, Sandra; Humblot, Vicente; Ladram, Alí; Franco, Octavio L. La sustitución selectiva de aminoácidos reduce la citotoxicidad del péptido antimicrobiano mastoparán   // Biochimica et Biophysica Acta ( BBA) - Biomembranas : diario. - 2016. - 1 de noviembre ( vol. 1858 , n. 11 ). - Pág. 2699-2708 . -doi : 10.1016/ j.bbamem.2016.07.001 . — PMID 27423268 .
  6. Osmar N. Silva, Marcelo DT Torres, Jicong Cao, Elaine SF Alves, Leticia V. Rodrigues. Reutilización de una toxina peptídica del veneno de avispa en antiinfecciosos con propiedades antimicrobianas e inmunomoduladoras duales  //  Actas de la Academia Nacional de Ciencias. — 2020-10-08. - ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490 . -doi : 10.1073/ pnas.2012379117 . Archivado el 14 de octubre de 2020.