ANDROCTONUS CRASSICAUDA TOKSİN SCX8 İLE ASETİLKOLİN NİKOTİNİK RESEPTÖR ETKİLEŞMESİNDE GXXXG MOTİFİNİN ROLÜ The role of GXXXG motif on the interaction of SCX8 toxin of Androctonus crassicauda and acetylcholine nicotinic receptor.

Year 2019, Volume: 9 Issue: 1, 134 - 138, 26.03.2019

Ayça Çakmak

Abstract

ÖZET

Amaç: Dünyanın en zehirli akrepleri arasında bulunan Androctonus crassicauda, Türkiye’de önemli

envenomasyon nedenleri arasında yer alır; ancak üzerinde yeterince farmakolojik çalışma bulunmamaktadır.

Bu türün venomunda bulunan SCX8 isimli toksinin sodyum kanalı özelliğindeki nikotinik

reseptörler ile etkileşmesinde GXXXG (GG4) motifinin rolü araştırılmıştır.

Gereç ve Yöntem: Biyoinformatik çalışmalarda kullanılan uniprot.org veri bankasından protein bilgileri

indirilmiş, Linux işletim sistemi GNU/Bash komutları kullanılarak insan nikotinik reseptör ve

akrep SCX8 toksin bilgileri ekstrakte edilmiştir. Clustal omega programı ile nikotinik reseptörler ve

SCX8 toksin dizileri sıralanmış ve GG4 motif ilişkileri saptanmıştır. R programlama dili kullanılarak

SCX8 toksinine ait amino asit dağılımları işlenmiş ve gösterilmiştir.

Bulgular: SCX8 toksini ile insan nikotinik reseptörleri arasından sadece ACM3 alt biriminde GG4

motif benzerliği bulunduğu görülmüştür.

Sonuç: Türkiye’de önemli bir zehirlenme nedeni olan Androctonus crassicauda türünde bulunan

SCX8 toksininin etki yöresi arasında ACM3 nikotinik reseptör alt biriminin rolü olabileceği, Androctonus

crassicauda ile envenomasyon sonucunda gözlenen enflamatuvar reaksiyonların, SCX8

toksini ile ACHA3 nikotinik reseptör alt birimi arasındaki bu etkileşmeye bağlı olabileceği ve bu

spefisik etkisine bağlı olarak SCX8’in yeni ilaç geliştirilmesinde önemli rol oynayabileceği sonucuna

varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: GXXXG motif; Toksin; Nikotinik reseptör; Biyoinformatik

ABSTRACT

Objectives: Androctonus crassicauda is one of the deadly scorpions of the world and one of the

important cause of envenomation lacking sufficient pharmacological investigations. Objective of

this study is to investigate the role of GXXXG (GG4) motif on the interaction of one of the toxins of

this scorpion named SCX8 and nicotinic receptors.

Materials and Methods: Data on toxins were downloaded from the uniprot.org database,

extracted and processed using GNU/Bash commands of Linux operating system. Nicotinic

receptor subunits and SCX8 toxin sequences were aligned using Clustal omega software. The

amino acid distribution of the SCX8 toxin was depicted using the R programming language.

Results: Presence of GG4 motif similarity was only found on ACM3 subunit of sodium channels

and the toxin SCX8.

Conclusion: ACM3 subunit of nicotinic acetylcholine receptor may be a site of action of the toxin

SCX8 of Androctonus crassicauda, which is an important envenomation factor, and this specific

interaction indicating the role of SCX8 on the inflammatory reactions due to envenomations of

this scorpion venom and suggesting this toxin may have a role in the new drug development

studies.

Keywords: GXXXG motif; Toxin; Nicotinic receptor; Bioinformatics

Keywords

ANDROCTONUS CRASSICAUDA TOKSİN SCX8 İLE ASETİLKOLİN NİKOTİNİK RESEPTÖR ETKİLEŞMESİNDE GXXXG MOTİFİNİN ROLÜ The role of GXXXG motif on the interaction of SCX8 toxin of Androctonus crassicauda and acetylcholine nicotinic receptor.

References

• 1. Rozenfeld R, Devi LA. Receptor heteromezation and drug discovery. Trends Pharmacol Sci. 2010:31:124-130. 2. Li K, Jiang Q, Bai X, Yang YF, Ruan MY, Cai SQ. Tetrameric assembly of K+ channels requires ER-located chaperone proteins. Molecular Cell 2017;65:52-65. 3. Aslanoglou D, Alvarez-Curto E, Marsango S, Milligan G. Distinct agonist regulation of muscarinic acetylcholine M2-M3 heteromers and their corresponding homomers. J Biol Chem. 2015;290:14785-96. 4. Gendron L, Cahill CM, von Zastrow M, Schiller PW, Pineyro G. Molecular pharmacology of delta-opioid receptors. Pharmacol Rev. 2016;68:631-700. 5. Teese MG, Langosch D. Role of GXXXG motifs in transmembrane domain interactions. Biochemistry 2015;54:5125-35. 6. Caliskan F, García BI, Coronas FI, Batista CV, Zamudio FZ, Possani LD. Characterization of venom components from the scorpion Androctonus crassicauda of Turkey: peptides and genes. Toxicon. 2006;48:12-22. 7. Diego-García E, Peigneur S, Debaveye S, Gheldof E, Tytgat J, Caliskan F. Novel potassium channel blocker venom peptides from Mesobuthus gibbosus (Scorpiones: Buthidae). Toxicon. 2013;61:72-82. 8. Yılmaz F, Arslan ED, Demir A, Kavalci C, Durdu T, Yılmaz MS, Yel C, Akbulut S. Epidemiologic and clinical characteristics and outcomes of scorpion sting in the southeastern region of Turkey. Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2013;19(5):417-22. 9. Dokur M, Dogan M, Yagmur EA. Scorpion-related cardiomyopathy and acute pulmonary edema in a child who is stung by Leiurus abdullahbayrami. Turk J Emerg Med. 2017;17(3):104-108. 10. Tulga T. Türkiye akrepleri ve Türkiye’de hazırlanmış anti Androctonus crassicauda akrep serumunun paraspesifik etkisi. Türk Hij Tecr Biol Derg. 1964;24:146-155.