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Las fasciculinas son una clase de proteínas tóxicas que se encuentran en ciertos venenos de serpientes, en particular algunas especies de mamba . Las investigaciones han revelado formas distintas en algunos venenos de mamba verde , en particular FAS1 y FAS2 [1]. Las fasciculinas se llaman así porque causan una intensa fasciculación en los fascículos musculares de organismos susceptibles, como la presa preferida de las serpientes. Este efecto ayuda a incapacitar los músculos, ya sea matando a la presa o paralizándola para que la serpiente pueda tragarla.
Mecanismo de acción fundamental
El mecanismo de acción de las proteínas FAS está asociado a su capacidad de unirse a las moléculas de la acetilcolinesterasa en los músculos y sus uniones neuromusculares , y de ese modo interferir con su necesaria inhibición neuromoduladora . [2]
Naturaleza molecular y efecto fisiológico
Las fasciculinas de las mambas inhiben intensamente las acetilcolinesterasas de mamíferos y peces, pero son menos activas contra las enzimas correspondientes en insectos, reptiles y aves. Como se podría esperar de venenos de acción rápida, son proteínas bastante pequeñas de unos 61 residuos de aminoácidos. Su forma tridimensional es de tres dedos y está asegurada por cuatro puentes disulfuro de reticulación .
Alteración de la señalización de la acetilcolina
Los disruptores venenosos de la neurotransmisión de la acetilcolina generalmente penetran en la unión neuromuscular, donde interfieren con la producción o recepción de acetilcolina, o la hidrólisis de la acetilcolina después de que ha logrado su función de neurotransmisión; las fasciculinas de mamba previenen la etapa final de este proceso uniéndose a la acetilcolinesterasa y bloqueando su acción sobre la acetilcolina; el resultado es que después de que la acetilcolina ha transmitido el estímulo requerido, continúa con el estímulo después de que se ha vuelto inapropiado. [2] Ese mecanismo es en algunos aspectos similar al efecto de los llamados agentes nerviosos organofosforados ; el bloqueo de la acción de la acetilcolinesterasa es lo que causa la fasciculación que inspiró el nombre fasciculina .
Atraque y actividad
En la acetilcolinesterasa de mamíferos, dos residuos aniónicos periféricos conservados forman parte de la enzima donde se acopla la molécula de FAS. Las acetilcolinesterasas de insectos y aves carecen de los dos residuos en esas posiciones, y eso reduce drásticamente su afinidad por las fasciculinas de mamba. Sin embargo, hay un efecto tóxico significativo, aunque reducido, porque varios residuos básicos en la proteína del veneno aún establecen y mantienen contactos con la enzima. Esto es inusual en la complementariedad de proteínas, ya que implica atracciones entre múltiples residuos cargados , pero sin ningún enlace salino entre las moléculas. [3]
Referencias
- ^ "Fasciculina". Proteopedia, la vida en 3D . Enero de 2016. Consultado el 29 de junio de 2016 .
- ^ ab Reed, Tim; Eaton, Katie; Peng, Cathy; Doern, BettyLou (2002). "Neurotoxinas en el veneno de serpiente". Elementos de bioinformática . Universidad Estatal de California Stanislaus . Consultado el 29 de junio de 2016 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ Harel, Michal; Kleywegt, Gerard J; Ravelli, Raimond BG; Silman, Israel; Sussman, Joel L (diciembre de 1995). "Estructura cristalina de un complejo de acetilcolinesterasa-fasciculina: interacción de una toxina de tres dedos del veneno de serpiente con su objetivo". Estructura . 3 (12): 1355–1366. doi : 10.1016/S0969-2126(01)00273-8 . ISSN 0969-2126. PMID 8747462.