概述

卡律(布德)蝎毒素（Charybdotoxin）是一種由蝎子毒液中分離出來的多肽物質，它是一種強效且選擇性的抑制劑，能夠阻斷大電導鈣激活鉀通道（maxi-K channels），包括BK、IK和SK等類型[1]。該物質常溫常壓下表現(xiàn)為白色粉末，研究發(fā)現(xiàn)，在其分子骨架上嫁接碳酸酐酶B的Zn²⁺結合位點，可以合成新的功能蛋白質[2]。

生物活性

卡律(布德)蝎毒素是一種含37個氨基酸的肽，是一個K⁺通道阻滯劑。具體地，卡律(布德)蝎毒素通過分布于分子表面的正電荷與靶通道分子膜外表面的負電荷通過靜電作用結合，產生抑制作用，但不影響平均通道電導或改變單個通道的開放時間。

有關研究

肽攔截體與離子通道之間進行的分子識別是包含了許多反應的復雜過程。研究人員選取卡律(布德)蝎毒素蛋白和6個突變體及其活性區(qū)域氨基酸殘基以及一些類似殘基側鏈的小分子體系作為模型分子，對這些模型分子進行活性指標的理論研究?？?布德)蝎毒素蛋白和6個突變體及其活性區(qū)域氨基酸殘基體系均采用實驗結構，類似殘基側鏈的小分子采用B3LYP/6-311G(d,p)方法，在Gaussian09程序中優(yōu)化所獲得的結構。使用線性回歸和最小二乘法，擬合這些模型分子中所涉及的ABEEMσπ參數(shù)(價態(tài)電負性和價態(tài)硬度)。采用所調試的參數(shù)，ABEEMσπ方法所算得的這些體系的電荷分布與HF/STO-3G從頭算方法所計算的Mulliken電荷分布的線性方程的斜率接近1.07，截距接近于0.001，線性相關系數(shù)在0.96以上。表明ABEEMσπ方法與從頭算方法所計算的電荷結果具有很好的一致性，驗證了擬合的ABEEMσπ參數(shù)是合理的和可轉移的，可應用于類似體系的電荷分布的計算。再者，采用量子化學方法和ABEEMσπ方法計算卡律(布德)蝎毒素和6個突變體蛋白質模型分子的整體軟度和整體親電性，獲得了卡律(布德)蝎毒素以及它的6個突變體對鉀離子通道吸引力的定性描述：整體軟度與卡律(布德)蝎毒素的靜電吸引能力有一定聯(lián)系，卡律(布德)蝎毒素和6個突變體蛋白質的整體軟度越大，蛋白質與鉀離子通道間的解離常數(shù)越小。野生型毒素的整體軟度最大其對應的解離常數(shù)最小，說明在鉀離子通道與卡律(布德)蝎毒素的識別過程中，野生型毒素特有氨基酸對解離常數(shù)koff的影響很大。應用ABEEMσπ方法能夠計算出卡律(布德)蝎毒素蛋白質和6個突變體蛋白質的整體軟度和整體親電性，并用這些活性指標來探討蝎毒蛋白與鉀離子通道相互作用的強弱，說明ABEEMσπ方法所計算的活性指標能夠比較準確地反映出卡律(布德)蝎毒素蛋白質的性質[3]。

參考文獻

[1]陳蒙蒙.一種非去極化心臟停跳液對血管內皮的保護作用及機制研究[D].北京協(xié)和醫(yī)學院,2014.DOI:10.7666/d.Y2629488.

[2]葉玉珍,湯海旭,丁達夫.用嫁接活性位點方法設計新的功能蛋白質[J].生物化學與生物物理學報：英文版, 1999(3).

[3]曹軍.卡律蝎毒素(ChTX)結構和性質的從頭算和ABEEMσπ的研究[D].遼寧師范大學.DOI:CNKI:CDMD:2.1015.637965.