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Lexikon der Biochemie: Conotoxine

Conotoxine, toxische Peptide aus dem Gift von Meeresschnecken der Gattung Conus (Kegelschnecken) mit durchschnittlich 12-30 Aminosäurebausteinen und einem Cysteingehalt zwischen 22 und 50 %. Bisher wurden sieben Klassen von C. unterschieden: α-C., μ-C., ω-C., Schlaf-C., Konvulsions-C., C. K und Conopressine. Es gibt etwa 500 Spezies von Kegelschnecken, die sich von Würmern, anderen Mollusken und Fisch ernähren. Diese Giftzüngler besitzen einen komplizierten Giftapparat mit einem harpunenähnlichen Pfeil, der im Bedarfsfall über den Schlund bis zum Ende der Proboscis transportiert wird und nach der Giftbeladung aus der Giftdrüse in den Körper des Opfers geschossen wird. Die Beutetiere werden durch das Toxin schnell paralysiert. Von den etwa 60 beschriebenen Vergiftungsfällen durch Giftzüngler endete etwa die Hälfte aufgrund von Herzversagen tödlich.
α-C. (GIA): H-Glu1-Cys-Cys-Asn-Pro5-Ala-Cys-Gly-Arg-His10-Tyr-Ser-Cys-Gly-Lys15-NH2 (Disulfidbindungen: Cys2-Cys7/Cys3-Cys13). Neben dem 15AS-Peptidamid GIA gibt es noch die etwas verkürzten und leicht sequenzveränderten Formen GI, GII und MI. GIA blockiert postsynaptische nikotinische cholinerge Rezeptoren in der neuromuskulären Verbindung. Die μ-C. sind cysteinreiche 23AS-Peptidamide (GVIIIA, GVIIIB, GVIIIC) und verursachen Paralyse und Tod durch Blockade muskulärer Na+-Kanäle. ω-C. bewirken nach Injektion in Mäusen Zittern und wurden daher auch shaker-Peptide genannt. Diese Toxine blockieren spannungssensitive Ca2+-Kanäle an cholinergen Nervenenden, wodurch die Freisetzung von Acetylcholin inhibiert wird. Solche Peptide werden aufgrund ihrer differenzierten Wirkung als Modellsysteme in der neurowissenschaftlichen Forschung eingesetzt. Das Konvulsions-C. (convulsant-C.) ist mit etwa 100 Aminosäurebausteinen (Mr 13kDa) bedeutend länger als die anderen C., jedoch ist die Wirkung im ZNS noch unklar. Auch über die C.-K mit etwa 25 Aminosäureresten und drei Disulfidbindungen, die aus dem Gift von Conus magus isoliert wurden, gibt es relativ wenig Erkenntnisse.
Die Conopressine sind basische 9AS-Peptidamide mit struktureller Ähnlichkeit zum Vasopressin. In Mäuse injiziert, wirken sie auf die glatte Muskulatur, woraus die Schlussfolgerung gezogen werden könnte, dass sie eine Rolle bei der Verteilung der paralysierenden Toxine im Gastorganismus spielen.
Die Kegelschnecken enthalten noch weitere Peptide mit neurotoxischen Effekten. Dazu zählen die Conantokine, die auch "Schlaf"-Peptide genannt werden. Der Name leitet sich vom philipinischen Wort antokin ab, das soviel wie schläfrig bedeutet. Conantokine-G und -T sind Antagonisten des NMDA-Rezeptors im Gehirn, einem Subtyp des Glutamatrezeptors. Weitere Vertreter der Conus-Peptide sind die Contryphane. [W.R. Gray u. B.M. Olivera Annu. Rev. Biochem. 57 (1988) 665]

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