Α-Neurotoxin
α-न्यूरोटॉक्सिन न्यूरोटॉक्सिक पेप्टाइड्स का एक समूह है जो एलापिडे और हाइड्रोफाइडे परिवारों में सांपों के जहर में पाया जाता है। वे पक्षाघात, श्वसन विफलता और मृत्यु का कारण बन सकते हैं। थ्री-फिंगर टॉक्सिन प्रोटीन परिवार के सदस्य, वे न्यूरोमस्कुलर सिनेप्स में पोस्ट-सिनेप्टिक निकोटिनिक एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर्स (एन. ए. सी. एच. आर.) के विरोधी हैं जो प्रतिस्पर्धी और अपरिवर्तनीय रूप से बांधते हैं, जिससे सिनेप्टिक एसिटाइलकोलाइन (ए. सी. एच.) को आयन चैनल खोलने से रोका जा सकता है। 100 से अधिक α-न्यूरोटॉक्सिन की पहचान और अनुक्रमण किया गया है। इतिहास अल्फा-न्यूरोटॉक्सिन शब्द सी. सी. द्वारा गढ़ा गया था। चांग, जिन्होंने पोस्टसिनेप्टिक बुंगारोटॉक्सिन को α-उपसर्ग के साथ नामित किया क्योंकि यह स्टार्च ज़ोन इलेक्ट्रोफोरेसिस के तहत बुंगारोटॉक्सिन की सबसे धीमी गति थी। "α-" उपसर्ग बाद में पोस्टसिनेप्टिक क्रिया के साथ किसी भी विषाक्त पदार्थ को संदर्भित करने के लिए आया। इस समूह के सदस्यों को कभी-कभी पौधे के क्षारीय क्यूरे के साथ उनके प्रभावों की समानता के कारण "क्यूरेमिमेटिक्स" के रूप में संदर्भित किया जाता है। जैसे-जैसे अधिक सांप के जहर की विशेषता पाई गई, कई में समरूप एन. ए. सी. एच. आर.-विरोधी प्रोटीन पाए गए। इन्हें सामूहिक रूप से सांप के जहर α-न्यूरोटॉक्सिन के रूप में जाना जाने लगा। सामान्य संरचना सभी α-न्यूरोटॉक्सिन तीन-उंगली विषाक्त तृतीयक संरचना को साझा करते हैं, जिसमें एक छोटा गोलाकार कोर होता है जिसमें चार डाइसल्फ़ाइड बंधन, तीन लूप या "उंगलियां" और एक सी-टर्मिनल पूंछ होती है। वर्ग को लंबाई के आधार पर दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है; लघु-श्रृंखला न्यूरोटॉक्सिन में 60-62 अवशेष होते हैं और केवल चार कोर डाइसल्फ़ाइड बंधन होते हैं जो तह की विशेषता रखते हैं, जबकि लंबी-श्रृंखला न्यूरोटॉक्सिन में 66 या अधिक अवशेष होते हैं, जिनमें अक्सर एक लंबा सी-टर्मिनस और दूसरे "उंगली" लूप में एक अतिरिक्त डाइसल्फ़ाइड बंधन शामिल होता है। इन वर्गों में महत्वपूर्ण अनुक्रम समरूपता होती है और एक ही त्रि-आयामी संरचना साझा करते हैं, लेकिन रिसेप्टर के साथ संबंध/पृथक्करण की अलग-अलग विशिष्टताएँ और गतिविज्ञान होते हैं। उंगलियों I और II की नोकों पर स्थानीय गतिशीलता बंधन के लिए आवश्यक है। तदनुसार, इन अवशेषों के उत्परिवर्तन से बंधन पर बड़ा प्रभाव पड़ता है। लंबी श्रृंखला रूपों के दूसरे लूप में अतिरिक्त डाइसल्फ़ाइड बंधन को भी बाध्यकारी विशिष्टता को प्रभावित करने के लिए सोचा जाता है। हालांकि छोटी और लंबी-श्रृंखला वाले दोनों न्यूरोटॉक्सिन अपने लक्षित रिसेप्टर्स पर एक ही स्थान को बांधते हैं, लेकिन छोटी-श्रृंखला वाले न्यूरोटॉक्सिन α7 होमो-ऑलिगोमेरिक न्यूरोनल एसीएचआर को शक्तिशाली रूप से अवरुद्ध नहीं करते हैं, जबकि लंबी-श्रृंखला वाले न्यूरोटॉक्सिन करते हैं। α-बुंगारोटॉक्सिन और α-कोब्राटॉक्सिन दोनों लंबे प्रकार के होते हैं। विशिष्टताओं के लिए, देखें α-बुंगारोटॉक्सिन और निकोटिनिक एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर α-न्यूरोटॉक्सिन विरोधी रूप से कंकाल की मांसपेशियों के एन. ए. सी. एच. आर. से कसकर और गैर-सहसंयोजक रूप से जुड़ते हैं, जिससे पोस्टसिनेप्टिक झिल्ली में ए. सी. एच. की क्रिया अवरुद्ध हो जाती है, आयन प्रवाह को रोकता है और पक्षाघात हो जाता है। एन. ए. सी. एच. आर. में सांप के जहर न्यूरोटॉक्सिन के लिए दो बंधन स्थल होते हैं। सामान्य मोड डायनामिक्स का उपयोग करके अवरोध के तंत्र के कुछ कम्प्यूटेशनल अध्ययनों से पता चलता है कि एसीएच बाइंडिंग के कारण होने वाली मोड़ जैसी गति छिद्र खोलने के लिए जिम्मेदार हो सकती है, और यह गति टॉक्सिन बाइंडिंग द्वारा बाधित होती है। हालांकि तीन-उंगली प्रोटीन क्षेत्र व्यापक हैं, तीन-उंगली विषाक्त पदार्थ केवल सांपों में दिखाई देते हैं, और विशेष रूप से एलापिड्स में समृद्ध होते हैं। इस बात के प्रमाण हैं कि अल्फा-न्यूरोटॉक्सिन तेजी से विकसित हुए हैं और सकारात्मक चयन के अधीन हैं, संभवतः शिकार प्रजातियों के साथ एक विकासवादी हथियारों की दौड़ के कारण। स्नेक एन. ए. सी. आर. में विशिष्ट अनुक्रम विशेषताएं होती हैं जो उन्हें अल्फा-न्यूरोटॉक्सिन के लिए खराब बाध्यकारी भागीदार बनाती हैं। कुछ स्तनधारी वंश भी अल्फा-न्यूरोटॉक्सिन के प्रतिरोध को प्रदान करने वाले उत्परिवर्तन प्रदर्शित करते हैं; ऐसा माना जाता है कि इस तरह का प्रतिरोध स्तनधारियों में कम से कम चार बार अभिसरण रूप से विकसित हुआ है, जो अनुकूलन के दो अलग-अलग जैव रासायनिक तंत्रों को दर्शाता है। रिसेप्टर पर ग्लाइकोसिलेशन साइटों की शुरूआत, जिसके परिणामस्वरूप न्यूरोटॉक्सिन बाइंडिंग साइट पर स्टेरिक बाधा होती है, नेवले में पाया जाने वाला एक अच्छी तरह से विशेषता वाला प्रतिरोध तंत्र है, जबकि शहद बैजर, घरेलू सुअर और हेजहोग वंश सुगंधित अमीनो एसिड को आवेशित अवशेषों से बदल देते हैं; कम से कम कुछ वंशावली में, ये आणविक अनुकूलन संभवतः जहरीले सांपों पर शिकार को दर्शाते हैं। संदर्भ न्यूरोटॉक्सिन निकोटिनिक विरोधी विषैला सांप