K-神经毒素是银环蛇(Bungarusmultictus)蛇毒的基本成分刘洁生,张旭辉, 王争放,张宏,陈式(暨南大学生物系,510632,广州)摘要利用层析法分别从浙江、湖南 和安徽产银环蛇毒中纯化得到的K-神经毒素(Ⅵ1b和Ⅷ1a峰),分子量均为6500.两个 K一神经毒素在浓度150nmol/L都能有效地阻断小鸡睫状神经节的烟碱传递,经2小时冲 洗仍未见神经节传递功能的恢复。可以认为K一神经毒素是银环蛇蛇毒的基本成分。关键词:K一 种经毒素;神经元烟碱乙酰胆碱受体;睫状神经节中图分类号:R991K一神经毒素(K一NT )家族的首个成员K一银环蛇毒素(K一BGT)是1983年从台湾蛇毒中发现的 ̄[1].目 前K一BGT已成为唯一的可用于烟碱受体的分型工具 ̄[2],它能高效地识别a_3β_2亚 型的神经元烟碱乙酰胆碱受体,世界范围内仅我国大陆东南部及台湾省有银环蛇分布,台湾近年蛇 源枯竭,大陆产银环蛇毒必将成为制备K一NT的重要来源,我们虽已从广东产蛇毒中找到K一N T ̄[3],但由于蛇毒中K一NT的含量极低,一般仅占0.1%,而蛇毒的成分又可因产地不 同而有所不同,K一NT是否普遍存在于不同产地的银环蛇毒中,是必须关注的问题。为此,我们 选取了银环蛇产地的东面、北面、中部三个地点即浙江、安徽、湖南所产蛇毒,以相同条件进行分 离,以了解K一NT是否为银环蛇毒的基本成分.1材料和方法1.1粗毒的分离及K一神经毒素 的纯化浙江产银环蛇毒购自浙江金华曹宅养蛇场,湖南产银环蛇毒购自广西医学院蛇毒研究室,安 徽产银环蛇毒购自安徽石台南源养蛇场。500mg粗毒溶于3~4ml25mmol/LNH_ 4AC(pH5.0)起始缓冲液溶液后离心(3000r/min),取上清液加入浚甲基纤维 素CM一52柱(1.5cmx30cm)进行直线梯度洗脱,柱层析条件见表1.收集所得的Ⅵ 峰和Ⅷ峰再分别经羧甲基纤维素CM一52柱和羧甲基葡聚糖凝胶C一50柱层析,条件见表1. 收集的组分以紫外分光光度计在280nm处测定光吸收值,并绘出层析图。活性组分经脱盐后冷 冻干燥备用。国家自然科学基金资助项目;国务院侨办基金资助项目1.2SDS一聚丙烯酰胺凝 胶电泳鉴定分子量SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳采用5%~30%浓度梯度,依Chiappin elli的方法 ̄[2]a一BGT和K一BGT标准品在Chiappinelli实验室制备 .1.3电生理鉴定方法20日龄小鸡睫状神经节置于浴槽中以22~23℃生理缓冲液(NaC l150,KCl3,CaCl_2,5,MgCl_21,Hepes10,葡萄糖10mmo l/L)充氧灌流,通过吸附电极刺激节前动眼神经,在节后神经记录动作电位 ̄[23]。1. 4蛋白含量测定在波长280nm下进行紫外吸收检测,采用以下消旋系数计算蛋白含量:K一B GT:0.816,a一BGT:1.32;未知混合组分采用1.00.2结果2.1互一神经 毒素的纯化和电泳鉴定浙江、安徽、湖南产银环蛇毒经羧甲基纤维素CM一52柱层析后,一般可 分离为12~13个蛋白峰(图1~3).各组分蛋白含量在三产地银环蛇毒中有所不同(表2) ,Ⅶ峰之前的峰形较相近,而Ⅸ峰以后则有较大差别.浙江产银环蛇毒的Ⅷ峰显著大于另两产地的 蛇毒。三产地蛇毒均在Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ峰中含有分子量为6500的组分,表明这种组分是蛇毒的基本 成分。收集Ⅵ峰,再上羧甲基纤维素CM一52柱层析,获两个主要蛋白峰(图4),经电泳鉴定 ,Ⅵ1峰含有分子量为6500的组分Ⅵ1峰再经羧甲基葡聚糖凝胶C一50柱层析后,获得两个 蛋白主峰中的Ⅵ1b在SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳中呈单一条带,分子量为6500(图5~6 )。浙江产蛇毒的地峰蛋白含量较高,含有分子量为6500的组分,因此对此峰作了进一步分离 提纯,Ⅷ峰经羧甲基纤维素CM一52柱层析后,获两个主峰(图7,其中Ⅷ1含有分子量为65 侧的组分,Ⅷ1再经按甲基葡聚糖凝胶C一50柱层析后亦分离为两个主要蛋白峰(图8),其中 Ⅷ1a经SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定为分子量6500的均一组分(图9)。2.2K一神 经毒素的电生理鉴定采用鸡胚睫状神经节测定Ⅵ1b和Ⅷ1a峰的生理活性,用吸附电极将神经节 的节前和节后纤维固定,刺激节前纤维,在节后纤维可记录到稳定的电变化,以150nmol/ LⅥ1b和Ⅷ1d置换正常灌流液时,均可阻断神经节的烟碱传递,阻断效应20分钟内出现,作 用30一45分钟后,传递完全阻断,此后经2小时的冲洗,传递功能仍不能恢复(图10一11 ).图中箭头所指的振幅较小,持续时间较短的反应是电反应,是由间隙接头所产生的,不受K一 神经毒素的影响,箭头之前是刺激伪迹,箭头之后经一定潜伏期后出现的是节后神经的动作电位。 3讨论Chiappinelli与陈式 ̄[3]在分离广东产银环蛇责制备K一NT时,采用了 两次常压液层析,一次高压液相层析,本文采用了三次常压液相层析,亦能制备得电泳纯的、具阻 断神经节烟碱传递功能的K一NT。采用高压液相层析的优点是能初步推断所获得的K一NT是否 为K一NT家族中的新成员。但其设备要求较高。迄今已发现的K一NT家族的4个成员:K一银 环蛇毒素是从台湾产银环蛇毒中纯化的 ̄[1];K_2一银环蛇毒素与K_3一银环蛇毒素来自 广东产银环蛇毒 ̄[3],K一flavitoxinlq则是马来西亚红头环蛇的毒性组分。因 而揭示不同产地的银环蛇毒所含的K一NT的一级结构可能具有差异。由于我们尚未对本文从浙江 、湖南、安徽产的银环蛇毒纯化得到的多个K一NT进行氨基酸序列测定,因而尚无法判断这些K 一NT中是否有K一NT家族的新成员,但也不排除这种可能性。我们致力于寻找K一NT的新成 员,其意义在于对K一NT的功能基团及部位有更多的了解,这会有助于对神经元烟碱受体的结构 与功能有进一步的认识。K一NT发现至今仅有10年,但对其结构与功能已进行了较为充分的研 究,并已成为研究神经节及中枢烟碱乙酚胆碱受体的重要探针,与此同时遇到的难题是K一Nr的 材料来源问题,对我国多个省份银环蛇毒研究结果表明,K一神经毒素是银环蛇毒的基本成分,这 对K一NT研究中面临的材料来源的解决具有重要意义。此外,K一NT是高效的交感神经节拮抗 剂,提示我们在抢救银环蛇伤中,不仅要注意a一银环蛇毒素的呼吸肌麻痹作用,还应考虑K一N T引起的毒性效应。参考文献||1ChiappinelliVAKappa-bungrot oxin:aprobefortheneuronalnicotinicreoeptori ntheavianCiliaryganglion.BrainRes,1983,277: 9~212ChiappinelliVA.Neurotxinsactingonacety lcholinereoeptor.In:NatureandSyntheticNeuro toxinsNeurotoxinseditedbyHarveyAL.Academicp ress,London,1993,66~109.3 ChiappinelliVA,Wo lfKM,GrantGA,ChenSJK_2-BungarotxinandK_3-bu ngarotoxin:twonewneuronalnicotinicreceptora ntagonistsisolatedfromthevenomofBungarusmul ticinctus.BrainRes,1990,509:237~2484Chiappi neliVA,WolfKM,DeBinJA,etal.Kappa-flavitoxin :isolationofanewneuronalnicotinicreoeptoran tagonistthatisstrueturallyreatedtokappa-bun garotoxin.BrainRes,1987,402:21~29KAPPANEURO TOXIN-BASICCOMPONENTOFBUNGARUSMULICINCTUSVE NOM¥LiuJiesheng;ChangXihui;WangZhengfang;Ch angHong;ChenShijiu(Dept.ofBiolgy,JinanUnive rsity,510632,Guangzhou)ABSTRACTTwoKappa-neu rotoxins,peakⅥ1bandpeakⅧ1awithamolecularwei ghtof6500daltonhadbeenpunfiedfrmBungarusmul ticinctusVenomcollectedinZhejiang、HunanandA nhuipirovincesbychromatography.Both.K一NTsbl ockedthenicotinictransmissioninthechickcili aryganglionatalowconcentrationof150nM,andno recoverywasobservedafter2houis'washing.Itis concludedthatKappa一neurotoxinisarebasiccomp onentofmulticinctusvenom.KEYWORDS:K一neuroto xin;neuronalnicotinicreceptor;chickciliaryg anglionK-神经毒素是银环蛇(Bungarusmultictus)蛇毒的基本成分@刘洁生,张旭辉,王争放,张宏,陈式$暨南大学生物系K一种经毒素;神经元烟碱乙酰胆碱受体;睫状神经节利用层析法分别从浙江、湖南和安徽产银环蛇毒中纯化得到的K-神经毒素(Ⅵ1b和Ⅷ1a峰),分子量均为6500.两个K一神经毒素在浓度150nmol/L都能有效地
More abstracts about the K-神经毒素是银环蛇(Bungarusmultictus)蛇毒的基本成分