Mastoparan es una toxina peptídica procedente del veneno de avispa . Tiene la estructura química Ile-Asn-Leu-Lys-Ala-Leu-Ala-Ala-Leu-Ala-Lys-Lys-Ile-Leu-NH2. [2]
El efecto neto del modo de acción del mastoparan depende del tipo de célula, pero aparentemente siempre implica exocitosis . En los mastocitos , esto toma la forma de secreción de histamina , mientras que en las plaquetas y las células cromafines se liberan serotonina y catecolaminas , respectivamente. La actividad del mastoparan en la glándula pituitaria anterior conduce a la liberación de prolactina .
En el caso de la secreción de histamina, el efecto del mastoparan se produce a través de su interferencia con la actividad de la proteína G. Al estimular la actividad GTPasa de ciertas subunidades, el mastoparan acorta la vida útil de la proteína G activa. Al mismo tiempo, promueve la disociación de cualquier GDP unido a la proteína, mejorando la unión de GTP . En efecto, el recambio de GTP de las proteínas G aumenta considerablemente por el mastoparan. Estas propiedades de la toxina se derivan del hecho de que se asemeja estructuralmente a los receptores de proteína G activados cuando se coloca en un entorno de fosfolípidos . La cascada de señalización mediada por la proteína G resultante conduce a la liberación intracelular de IP3 y la consiguiente afluencia de Ca2 + .
Las investigaciones han demostrado que Mastoparan inhibe todas las formas de desarrollo de Trypanosoma cruzi , el parásito responsable de la enfermedad de Chagas . [3]
En un estudio experimental realizado por Tsutomu Higashijima y sus colegas, se comparó el mastoparan con la melitina , que se encuentra en el veneno de abeja. [2] Principalmente, se estudió la estructura y la reacción al fosfato en cada toxina. Utilizando el dicroísmo circular (CD), se descubrió que cuando el mastoparan se exponía al metanol, existía una forma helicoidal alfa. Se concluyó que se producía un fuerte enlace de hidrógeno intramolecular. Además, había dos bandas negativas presentes en el espectro de CD. En un entorno acuoso, el mastoparan adoptó una forma no helicoidal y desordenada. En este caso, solo se observó una banda negativa en el espectro de CD. La adición de tampón de fosfato al mastoparan no produjo ningún efecto. [ cita requerida ]
La melitina produjo un cambio conformacional diferente al del mastoparan. En una solución acuosa, la melitina pasó de una forma no helicoidal a una hélice alfa cuando se añadió fosfato a la solución. Se creía que la unión de la melitina a la membrana era resultado de interacciones electrostáticas , no de interacciones hidrofóbicas. [ cita requerida ]
A pesar de los efectos tóxicos para las células de los mamíferos, el mastoparan también es un posible antibiótico debido a su potente actividad antimicrobiana. En un estudio de diseño realizado por Irazazabal y colaboradores (2016), [4] se demostró que la inclusión de un residuo de isoleucina y arginina en las posiciones 5 y 8 respectivamente [I5, R8], redujo drásticamente la toxicidad del mastoparan, convirtiéndolo en un fármaco potencialmente valioso para combatir enfermedades infecciosas. [ cita requerida ]