Conotoxine. Von Dominic Hündgen und Evgeni Drobjasko

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1 Conotoxine Von Dominic Hündgen und Evgeni Drobjasko

2 Inhalt Vorkommen Aufbau/Arten Wirkungsweise Therapie und Nutzen 2

3 Vorkommen Gruppe von Toxinen aus der Kegelschnecken-Gattung Conus 600 anerkannte Arten In tropischen und subtropischen Meeren verbreitet besiedeln Lebensräume vom Küstenbereich bis in tiefere Zonen, auf Sand, Felsen oder Korallenriffen 3

4 4

5 Vorkommen Landkartenkegel oder Geographenkegel, Conus geographus, eine der giftigsten im Indopazifik und Roten Meer weit verbreitet 6,5 bis 16,6 cm Länge Jagen nach würmern, Fischen und Muscheln 5

6 Vorkommen hook-and-line langen Rüssel Harpune und Einweg- Injektionsnadel für Gift net-fishing Verschlingen mit großem Mund Vorteil: viele auf einmal 6

7 Vorkommen 7

8 8

9 9

10 10

11 Aufbau verschiedene aktive Komponenten. 1) Beutefang direkt oder indirekt 2) Abwehr und Flucht 3) Wettbewerb Peptide aus 12 bis 30 Aminosäuren Vernetzt durch intramolekulare Disulfid-Bindungen Bestimmen maßgeblich die Struktur und damit auch die Wirksamkeit der Toxine 11

12 12

13 Aufbau Conotoxine sind anhand ihrer Cysteinbrücken und ihrer Zielmoleküle eingeteilt worden Lighting-strike cabal κ-conotoxine δ-conotoxine Motor cabal μ-conotoxine ω-conotoxine α-conotoxine Bewegungsunfähigkeit Blockt neurom. Übertragung 13

14 Aufbau 50 Millionen Jahre Evolution Peptide Jedes Peptid ist ein Spezialist 14

15 15

16 Chemische Synapsen Aktionspotential trifft in der Präsynapse ein Ca 2+ -Ionen strömen in die Präsynapse ein Vesikel werden von SNARE Proteinen an der Membran gebunden Neurotransmitter werden in den Synaptischen Spalt geschüttet Liganden gesteuerte Ionenkanäle öffnen sich Aktionspotential wird in die Postsynapse weiter geleitet 16

17 Elektrische Synapsen Aktionspotential trifft in der Präsynapse ein Spannungs gesteuerte Ionenkanäle öffnen sich Aktionspotential wird in die Postsynapse weiter geleitet

18 Wirkungsweise der Conotoxine Conotoxine zielen auf Spannungs- und Ligandengesteuerte Ionenkanäle ab Während der Drug-Target-Interaction vermutliche Konformationsänderung des Ziels und des Conopeptids De- Oder Aktivierung des Ziels Deaktivierte oder Aktivierte Ionenkanäle sorgen in den Synapsen für Hemmung oder sogar Unterbrechung der Reizweiterleitung 18

19 Wirkungsweise der Conotoxine isolierten Conotoxine und ihre Wirkungsweise Ca Na nachrs K Unknown 19

20 Wirkungsweise der Conotoxine δ-conotoxine & μ-conotoxine Deaktivieren spannungsgesteuerte Na + -Ionenkanäle κ-conotoxine Deaktivieren spannungsgesteuerte K + -Ionenkanäle ω-conotoxine Deaktivieren spannungsgesteuerte Ca + -Ionenkanäle 20

21 Therapeutische Ansätze Conopeptid: V.c1.1 cv.c1.1 21

22 Therapeutische Ansätze Struktur Merkmale von cv.c1.1 N und C Terminus wurden stabilisiert durch Linker Sequence Disulfidbrücken zwischen Cys I & III und Cys II & IV Für α-conopeptide typische α-helix 22

23 Therapeutische Ansätze Strukturstabilisierung 23

24 Therapeutische Ansätze Antagonist für nachrs Wirkungsweise von cv.c1.1 Aktiviert GABA B -Rezeptoren Aktivierte GABA B -Rezeptoren inhibieren N-type Calciumionenkanäle Antagonisten des GABA B -Rezeptors sorgen nachweislich für Minderung von neuropathischen Schmerzen! 24

25 Therapeutische Ansätze Funktion von GABA B -Rezeptoren Bei Aktivierung in der Präsynapse Verstärkter K + -Strom verringerter Ca 2+ -Strom Hyperpolarisation sorgt für Hemmung der Transmitter Freisetzung Bei Aktivierung in der Postsynapse Verstärkter K + -Strom Sorgt für IPSP 25

26 Therapeutische Ansätze ω-conotoxin MVIIA (Ziconitide, Piralt ) Wird genutzt zur Behandlung Chronischer Schmerzen Eine der ersten Pharmazeutisch genutzten Substanzen aus marinen Organismen 26

27

28

29 29

30 Quellen The Engineering of an Orally Active Conotoxin for the Treatment of Neuropathic Pain**(Richard J. Clark, Jonas Jensen, Simon T. Nevin, Brid P. Callaghan, David J. Adams, and David J. Craik*) Conotoxins that Confer Therapeutic Possibilities (Magbubah Essack, Vladimir B. Bajic and John A. C. Archer) flexikon.doccheck.com/de/gaba-rezeptor#gabab-rezeptor Toxins from cone snails: properties, applications and biotechnological production (Stefan Becker & Heinrich Terlau ) 30

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