Cardiotoxina tipo P y las membranas fosfolipídicas

La cardiotoxina (citotoxina II o CTII) aislada del veneno de la serpiente cobra (Naja oxiana) es una proteína activa de la membrana básica residual 60 caracterizada por una hoja beta plegada de tres dedos.

Para evaluar las formas de interacción posibles entre CTII/membrana, se utilizó una espectroscopía 31P- y 1H-NMR para estudiar la unión de la toxina y su efecto en  vesículas multilaminares (MLV) compuestas por fosfolípidos zwiteriónicos o aniónicos, dipalmitoilglicerofosfocolina (Pam2Gro-PCho) o dipalmitoilglicerofodfoglicerol (Pam2Gro-PGro), respectivamente.

El análisis de las líneas anchas 1H-NMR de la toxina y las formas lineales espectrales 31P-NMR de los fosfolípidos como una función de temperatura, índice lípido a proteína y valores del pH mostraron al menos tres formas distintas de interacción de la CTII con las membranas:

(a) forma no penetrante; en el estado gel de MLV negativamente cambiado la toxina se liga a la superficie electroestáticamente; no se observó ligadura a las membranas Pam2Gro-PCho;

(b)  forma penetrante; interacciones hidrofóbas desarrolladas debido a la penetración de la toxina dentro de las membranas Pam2Gro-PGro en estado líquido cristalino; se presume que esta forma de CTII está ubicada en la interface membrana/agua haciendo más profunda las cadenas laterales de residuos hidrofóbos en las puntas de los lazos 1-3 bajos hasta el límite entre el glicerol y las regiones de brazos de la bicapa;

(c)  la forma penetrante da lugar a la fase isotrópica, CTII/complejos fosfolipídicos bien definidos estoicométricamente en el índice CTII/lípido superando un valor umbral dependiente de los valores fisiológicos de pH sobre la ionización del anillo de imidazol de His31.

Las implicancias bioquímicas de estas formas observadas de interacciones toxina-membrana aún no han sido determinadas.