Molecular Cloning and Genomic Organization of Four Homologues of Na+-channel Toxins BmKT from Scorpion Buthus martensii Karsch

LUO Feng: LIU Hui;LI Wen-Xin

Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology ›› 2006, Vol. 22 ›› Issue (05) : 365-372.

PDF(940 KB)
PDF(940 KB)
Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology ›› 2006, Vol. 22 ›› Issue (05) : 365-372.
Research Papers

Molecular Cloning and Genomic Organization of Four Homologues of Na+-channel Toxins BmKT from Scorpion Buthus martensii Karsch

  • LUO Feng: LIU Hui;LI Wen-Xin
Author information +
History +

Abstract

BmKT is a scorpion alphatype toxin specially acting on Na+-channel, of which its fulllength cDNA was isolated from the constructed cDNA library in our lab Based on its cDNA sequence, the genomic DNA sequences encoding four homologues of BmKT cDNA, named BmKT′, BmKTa, BmKTb, and BmKTb′, individually, were obtained using the PCR method Sequence analysis showed that the BmKT′ contained a intron of 509 bp and BmKTa contained a intron of 506 bp inserted into the DNA region that encoding for the signal peptide Similarly, BmKTb and BmKTb′ contained a 418 bp intron, respectively, inserted into the same location as that of the BmKT′ gene The introns of these four genes matched the boundaries of the various introns with the consensus 5′-GT/AG-3′ site. The A+T contents of BmKT′ and BmKTa are relatively low (61.7% and 61.9% for BmKT′ and BmKTa, respectively); while those ofBmKTb and BmKTb′ are 75.8% and 76.1% respectively, similar to those of most scorpion toxin genes. The amino acid sequence deduced for BmKT′ and the precursor of BmKT differed only at position -7 (BmKT: Leu→ BmKTa: Val) in the signal peptide; whereas that for BmKTa have a mutated position at +54 (BmKT: LysBmKTa: Asn) in the mature peptide. The amino acid sequence deduced for BmKTb and BmKTb′ share the 65% identification with the precursor of BmKT, which are apparently two newlyidentified genes. (GenBank Accession Number: BmKT′, AY786186; BmKTa, AY676142; BmKTb, AY676140; BmKTb′, AY676141)

Key words

Buthus Martensii Karsch:BmKT′: BmKTa: BmKTb:BmKTb′ genomic organization / sodium channel toxin

Cite this article

Download Citations
LUO Feng: LIU Hui;LI Wen-Xin. Molecular Cloning and Genomic Organization of Four Homologues of Na+-channel Toxins BmKT from Scorpion Buthus martensii Karsch[J]. Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology, 2006, 22(05): 365-372

References

1 Possani L D, Merino E, Corona M, Bolivar F, Becerril B. Peptides and genes coding for scorpion toxins that affect ion-channels. Biochimie, 2000, 
82(9~10): 861~868
2 Possani L D, Becerril B, Delepierre M, Tytgat J. Scorpion toxins specific for Na+-channels. Eur J Biochem, 1999, 264(2): 287~300
3 DeBin J A, Maggio J E, Strichartz G R. Purification and characterization of chlorotoxin, a chloride channel ligand from the venom of the scorpion. Am J Physiol, 1993, 264(2 Pt 1): C361~369
4 Goudet C, Chi C W, Tytgat J. An overview of toxins and genes from the venom of the Asian scorpion Buthus martensi Karsch. Toxicon, 2002, 40(9): 1239~1258
5  Rodriguez de la Vega R C, Possani L D. Current views on scorpion toxins specific for K+ -channels. Toxicon, 2004, 43(8): 865~875
6 Tytgat J, Chandy K G, Garcia M L, Gutman G A, Martin-Eauclaire M F, van der Walt J J, Possani L D. A unified nomenclature for short-chain peptides isolated from scorpion venoms: alpha-KTx molecular subfamilies. Trends Pharmacol Sci, 1999, 20(11): 444~447
7 Zamudio F Z, Gurrola G B, Arevalo C, Sreekumar R, Walker J W, Valdivia H H, Possani L D. Primary structure and synthesis of imperatoxin A (IpTx(a)), a peptide activator of Ca2+ release channels/ryanodine receptors. FEBS Lett, 1997, 405(3): 385~389
8 Zeng X C, Li W X, Zhu S Y, Peng F, Zhu Z H, Wu K L, Yiang F H. Cloning and characterization of a cDNA sequence encoding the precursor of a chlorotoxin-like peptide from the Chinese scorpion Buthus martensii Karsch. Toxicon, 2000, 38(8): 1009~1014
9 Zhu S Y, Li W X, Zeng X C, Liu H, Jiang D H, Mao X. Nine novel precursors of Buthus martensii scorpion alphatoxin homologues. Toxicon, 2000, 38(12): 1653~1661
10杨锐, 彭方, 刘辉, 曹志贱, 李文鑫, 毛歆, 蒋达和. 东亚钳蝎氯毒素 BmKCT 的表达和功能鉴定. 中国生物化学与分子生物学报 (Yang Rui, Peng Fang, Liu Hui, Cao ZhiJian, Li WenXin, Mao Xin, Jiang DaHe. Functional analysis of a gene encoding a chlorotoxinlike peptide derived from scorpion toxin. Chin J Biochem Mol Biol), 2005, 21(1): 19~32
11 Meki A R, Nassar A Y, Rochat H. A bradykinin-potentiating peptide (peptide K12) isolated from the venom of Egyptian scorpion Buthus occitanus. Peptides, 1995, 16(8): 1359~1365
12 Zeng X C, Li W X, Peng F, Zhu Z H. Cloning and characterization of a novel cDNA sequence encoding the precursor of a novel venom peptide (BmKbpp) related to a bradykinin-potentiating peptide from Chinese scorpion Buthus martensii Karsch. IUBMB Life, 2000, 49(3): 207~210
13 Zeng X C, Wang S X, Zhu Y, Zhu S Y, Li W X. Identification and functional characterization of novel scorpion venom peptides with no disulfide bridge from Buthus martensii Karsch. Peptides, 2004, 25(2): 143~150
14 Froy O, Gurevitz M. New insight on scorpion divergence inferred from comparative analysis of toxin structure, pharmacology and distribution. Toxicon, 2003, 42(5): 549~555
15 Ji Y H, Wang W X, Wang Q, Huang Y P. The binding of BmK abT, a unique neurotoxin, to mammal brain and insect Na+ channels using biosensor. Eur J Pharmacol, 2002, 454(1): 25~30
16 Zuo X P, Ji Y H. Molecular mechanism of scorpion neurotoxins acting on sodium channels: insight into their diverse selectivity. Mol Neurobiol, 2004, 30(3): 265~278
17 Froy O, Sagiv T, Poreh M, Urbach D, Zilberberg N, Gurevitz M. Dynamic diversification from a putative common ancestor of scorpion toxins affecting sodium, potassium, and chloride channels. J Mol Evol, 1999, 48(2): 187~196
18 Zeng X C, Peng F, Luo F, Zhu S Y, Liu H, Li W X. Molecular cloning and characterization of four scorpion K+-toxin-like peptides: a new subfamily of venom peptides (alphaKTx14) and genomic analysis of a member. Biochimie, 2001, 83(9): 883~889
19 Dai L, Wu J J, Gu Y H, Lan Z D, Ling M H, Chi C W. Genomic organization of three novel toxins from the scorpion Buthus martensi Karsch that are active on potassium channels. Biochem J, 2000, 346 (Pt 3): 805~809
20盛继群, 曹志贱, 刘万红, 徐秀玲, 蒋达和, 毛歆, 刘辉, 李文鑫. 东亚钳蝎蝎毒素 BmKBT 基因组序列的克隆及其分析. 中国生物化学与分子生物学报 (Sheng Ji-Qun, Cao Zhi-Jian, Liu Wan-Hong, Xu Xiu-Ling, Jiang Da-He, Mao Xin, Liu Hui, Li Wen-Xin. Molecular cloning and analysis of BmKBT genomic sequence from scorpion Buthus martensii karsch. Chin J Biochem Mol Biol), 2004, 20(4): 491~496
21 Zeng X C, Li W X, Zhu S Y, Peng F, Jiang D H, Yang F H, Wu K L. 

PDF(940 KB)

112

Accesses

0

Citation

Detail

Sections
Recommended

/