两种新型钠通道的分子克隆与比较药理学研究

两种新型钠通道的分子克隆与比较药理学研究蝎毒素被发现对蝎自身钠通道不具有调制效应,但其分子机制长期不明。

本论文工作主要分成三部分:1)运用实时生物分子相互作用(BIAcore),研究了东亚钳蝎(Buthus martensii)/虎纹捕鸟蛛(Ornithoctonus huwena)神经突触体膜与蝎毒素的药理结合特性。

结果发现与蜘蛛神经突触体膜相比,蝎神经突触体膜与蝎毒素也能快速结合,但经洗脱,蝎神经突触体膜会被解离。

提示亲缘关系极近的蜘蛛钠通道对蝎神经毒素仍保留敏感性,但蝎钠通道对自分泌的毒素发生了适应性不敏感。

2)进一步分别从东亚钳蝎和虎纹捕鸟蛛克隆了编码钠通道的全长基因。

比较它们编码的蝎钠通道与蜘蛛钠通道蛋白氨基酸序列,两者在位点3和位点4区域存在着细微但被认为关键的氨基酸序列差异。

最为显著的是蝎钠通道在IIS4胞外端独特的多了两个残基。

3)在rNav1.2钠通道上构建了含有蝎钠通道独特序列的突变体并检测了其对蝎毒素BmK AS的敏感性,结果发现与rNav1.2自身相比,突变体失去了对BmK AS的敏感性。

总而言之,这些结果推动了蝎钠通道对自身毒素适应性不敏感的分子机制研究。

此外,根据蝎与蜘蛛钠通道对海葵毒素的敏感性不同以及蝎与海葵钠通道毒素的序列相似性,对蝎钠通道毒素的起源也提出了假说,即蝎钠通道毒素与海葵毒素共起源自同一古老祖先。

并通过不同方法构建到了一个和蝎毒素药理分类相吻合的的系统发生树,结合蝎物种的地理分布,探讨了蝎毒素的进化历史。