Numéro |
J. Soc. Biol.
Volume 193, Numéro 6, 1999
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Page(s) | 445 - 450 | |
Section | Toxines, outils pour l’étude des cellules excitables | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jbio/1999193060445 | |
Publié en ligne | 4 avril 2017 |
Toxines animales et canaux ioniques
Animal toxins and ion-channels
Architecture et Fonction des Macromolécules Biologiques, CNRS-UPR 9039, Institut de Biologie Structurale et Microbiologie, 31, chemin Joseph Aiguier, 13402 Marseille cedex 20.
Les venins animaux contiennent différents types de toxines capables de se fixer de manière spécifique aux différents types de canaux ioniques, qu’ils soient perméables aux ions sodium, calcium, potassium ou chlore. La détermination de la structure tridimensionnelle de ces toxines démontre qu’elles appartiennent à deux familles structurales. Les toxines actives sur les canaux potassium et sodium sont organiséees autour d’un motif structural commun composé d’une hélice α liée à un feuillet β antiparallèle par deux ponts disulfure, alors que les toxines actives sur les canaux calcium possèdent un motif structural appelé “Inhibitory Cystine Knot” dans lequel plusieurs boucles émergent d’un noyau central formé de trois ponts disulfures. L’analyse des variations locales de ces motifs constants nous permet de décrypter les bases structurales de la spécificité des diverses toxines étudiées, et il devient maintenant possible de concevoir de nouvelles molécules dont la spécificité peut être contrôlée. Cette approche est une première étape vers la conception de médicaments actifs dans les maladies impliquant un dysfonctionnement de ces canaux ioniques.
Abstract
Animal venoms contain various toxins which act on ion-channels, responsible for either sodium, potassium, calcium or chloride permeation. Structure determination of these toxins demonstrate that they are organised around two different structural motifs: potassium and sodium channel effectors are organised around an alpha-helix connected by two disulfide bridges to a two- or three-stranded beta sheet whereas calcium channels effectors are structured around an “Inhibitory Cystine Knot” motif made of a dense disulfire-rich core from which emerge several loops. Analysis of local structural modifications allows us to understand the structural basis of the selectivity of these effectors towards the various ion channels. This is the first step in the design of new synthetic molecules which are potent therapeutic drugs for diseases involving ion channel dysfunctionning.
© Société de Biologie, Paris, 1999
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