Melityna

Melityna – główny składnik jadu europejskiej pszczoły miodnej Apis mellifera.

Melityna stanowi ponad 50% suchej masy jadu. Jest to peptyd liniowy składający się z 26 aminokwasów, rozpuszczalny w wodzie oraz o właściwościach amfifilowych^[1]. Wiele badań wykazało biologiczne działanie melityny jako substancji przeciwbakteryjnej, przeciwwirusowej, przeciwgrzybiczej, przeciwpasożytniczej i sugeruje, że melityna ma nieselektywną aktywność niszczącą komórki żywe oraz że działa fizycznie i chemicznie, niszcząc wszystkie błony komórkowe: prokariotyczne i eukariotyczne^[2]^[3]^[4].

Funkcja

Podstawową funkcją melityny jako składnika jadu pszczelego jest wywoływanie bólu i niszczenie tkanek osobników stwarzających zagrożenie dla pszczół. Jednak u pszczół miodnych melityna ulega ekspresji nie tylko w gruczole jadowym, ale także w innych tkankach po zakażeniu patogenami. Dwie cząsteczki jadu, melityna i sekapina, które ulegają nadmiernej ekspresji u pszczół miodnych zakażonych różnymi patogenami, prawdopodobnie wskazują na rolę melityny w odpowiedzi immunologicznej pszczół na choroby zakaźne^[5].

Budowa

Melityna to mały peptyd bez mostka dwusiarczkowego; N-końcowa część cząsteczki jest głównie hydrofobowa, a C-końcowa część jest hydrofilowa i silnie zasadowa. W wodzie tworzy tetramer, ale może również spontanicznie zintegrować się z błonami komórkowymi^[6].

Mechanizm działania

Wstrzyknięcie melityny zwierzętom i ludziom powoduje uczucie bólu. Peptyd wykazuje silne działanie powierzchniowe na błony komórkowe, powodując tworzenie porów w komórkach nabłonka i niszczenie czerwonych krwinek poprzez hemolizę. Melityna aktywuje także komórki nocyceptora (receptora bólu) poprzez różne mechanizmy^[7].

Melityna może otwierać kanały termalne nocyceptora TRPV1 poprzez metabolity cyklooksygenazy, powodując depolaryzację komórek nocyceptorów. Tworzenie porów w komórkach powoduje uwolnienie cytokin prozapalnych. Aktywuje również otwieranie przejściowych potencjalnych kanałów receptora za pośrednictwem receptora sprzężonego z białkiem G. Wreszcie melityna reguluje w górę ekspresję kanałów sodowych Nav1.8 i Nav1.9 w komórce nocyceptora, powodując długoterminowe wyzwalanie potencjału czynnościowego i odczuwanie bólu^[7].

Melityna hamuje kinazę białkową C, kinazę białkową zależną od Ca2 + / kalmoduliny II, kinazę łańcucha lekkiego miozyny i Na + / K + -ATPazę (błona synaptosomalna). Mellityna blokuje pompy transportowe, takie jak Na + -K + -ATPase i H + -K + -ATPase.

Toksyczność

Melityna jest głównym związkiem jadu pszczelego, odpowiedzialnym za potencjalną toksyczność użądlenia pszczoły, które u niektórych osób wywołuje reakcję anafilaktyczną. W miejscach użądleń pojawia się miejscowy ból, obrzęk i zaczerwienienie skóry, a jeśli pszczoły zostaną połknięte, może rozwinąć się zagrażający życiu obrzęk gardła i dróg oddechowych^[8].

Przypisy

↑ H.H. Raghuraman H.H., AmitabhaA. Chattopadhyay AmitabhaA., Melittin: a Membrane-active Peptide with Diverse Functions, „Bioscience Reports”, 27 (4-5), 2007, s. 189–223, DOI: 10.1007/s10540-006-9030-z, ISSN 0144-8463 [dostęp 2020-09-16] (ang.).
↑ WeiW. Shi WeiW. i inni, Antimicrobial peptide melittin against Xanthomonas oryzae pv. oryzae, the bacterial leaf blight pathogen in rice, „Applied Microbiology and Biotechnology”, 100 (11), 2016, s. 5059–5067, DOI: 10.1007/s00253-016-7400-4, ISSN 0175-7598, PMID: 26948237, PMCID: PMC4866983 [dostęp 2020-09-16] (ang.).
↑ SylvieS. Skalickova SylvieS. i inni, Perspective of Use of Antiviral Peptides against Influenza Virus, „Viruses”, 7 (10), 2015, s. 5428–5442, DOI: 10.3390/v7102883, ISSN 1999-4915, PMID: 26492266, PMCID: PMC4632391 [dostęp 2020-09-16] (ang.).
↑ NhungN. Do NhungN. i inni, Cationic membrane-active peptides - anticancer and antifungal activity as well as penetration into human skin, „Experimental Dermatology”, 23 (5), 2014, s. 326–331, DOI: 10.1111/exd.12384 [dostęp 2020-09-16] (ang.).
↑ VincentV. Doublet VincentV. i inni, Unity in defence: honeybee workers exhibit conserved molecular responses to diverse pathogens, „BMC Genomics”, 18 (1), 2017, s. 207, DOI: 10.1186/s12864-017-3597-6, ISSN 1471-2164, PMID: 28249569, PMCID: PMC5333379 [dostęp 2020-09-16] (ang.).
↑ T.C.T.C. Terwilliger T.C.T.C., D.D. Eisenberg D.D., THE STRUCTURE OF MELITTIN. I. STRUCTURE DETERMINATION AND PARTIAL REFINEMENT., „Worldwide Protein Data Bank”, 1981, DOI: 10.2210/pdb1mlt/pdb [dostęp 2020-09-16] .
↑ ^a ^b JunJ. Chen JunJ. i inni, Melittin, the Major Pain-Producing Substance of Bee Venom, „Neuroscience Bulletin”, 32 (3), 2016, s. 265–272, DOI: 10.1007/s12264-016-0024-y, ISSN 1673-7067 [dostęp 2020-09-16] .
↑ Bee-venom-allergy-immunotherapy/wasp-venom-allergy-immunotherapy, „Reactions Weekly”, 1794 (1), 2020, s. 46–46, DOI: 10.1007/s40278-020-75842-3, ISSN 0114-9954 [dostęp 2020-09-16] .

[1] H.H. Raghuraman H.H., AmitabhaA. Chattopadhyay AmitabhaA., Melittin: a Membrane-active Peptide with Diverse Functions, „Bioscience Reports”, 27 (4-5), 2007, s. 189–223, DOI: 10.1007/s10540-006-9030-z, ISSN 0144-8463 [dostęp 2020-09-16] (ang.).

[2] WeiW. Shi WeiW. i inni, Antimicrobial peptide melittin against Xanthomonas oryzae pv. oryzae, the bacterial leaf blight pathogen in rice, „Applied Microbiology and Biotechnology”, 100 (11), 2016, s. 5059–5067, DOI: 10.1007/s00253-016-7400-4, ISSN 0175-7598, PMID: 26948237, PMCID: PMC4866983 [dostęp 2020-09-16] (ang.).

[3] SylvieS. Skalickova SylvieS. i inni, Perspective of Use of Antiviral Peptides against Influenza Virus, „Viruses”, 7 (10), 2015, s. 5428–5442, DOI: 10.3390/v7102883, ISSN 1999-4915, PMID: 26492266, PMCID: PMC4632391 [dostęp 2020-09-16] (ang.).

[4] NhungN. Do NhungN. i inni, Cationic membrane-active peptides - anticancer and antifungal activity as well as penetration into human skin, „Experimental Dermatology”, 23 (5), 2014, s. 326–331, DOI: 10.1111/exd.12384 [dostęp 2020-09-16] (ang.).

[5] VincentV. Doublet VincentV. i inni, Unity in defence: honeybee workers exhibit conserved molecular responses to diverse pathogens, „BMC Genomics”, 18 (1), 2017, s. 207, DOI: 10.1186/s12864-017-3597-6, ISSN 1471-2164, PMID: 28249569, PMCID: PMC5333379 [dostęp 2020-09-16] (ang.).

[6] T.C.T.C. Terwilliger T.C.T.C., D.D. Eisenberg D.D., THE STRUCTURE OF MELITTIN. I. STRUCTURE DETERMINATION AND PARTIAL REFINEMENT., „Worldwide Protein Data Bank”, 1981, DOI: 10.2210/pdb1mlt/pdb [dostęp 2020-09-16] .

[s12264-7] JunJ. Chen JunJ. i inni, Melittin, the Major Pain-Producing Substance of Bee Venom, „Neuroscience Bulletin”, 32 (3), 2016, s. 265–272, DOI: 10.1007/s12264-016-0024-y, ISSN 1673-7067 [dostęp 2020-09-16] .

[8] Bee-venom-allergy-immunotherapy/wasp-venom-allergy-immunotherapy, „Reactions Weekly”, 1794 (1), 2020, s. 46–46, DOI: 10.1007/s40278-020-75842-3, ISSN 0114-9954 [dostęp 2020-09-16] .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]