基本信息
- 英文名称：Spinoxin
- 氨基酸序列：由 36 个氨基酸组成，含 6 个半胱氨酸（Cys）形成三对二硫键，序列如下：
- 单字母序列：GSSCKIPCSCKAPCSRKCSKDRCKAGKCCKGAKCC-NH₂
- 三字母序列：Gly-Ser-Ser-Cys-Lys-Ile-Pro-Cys-Ser-Cys-Lys-Ala-Pro-Cys-Ser-Arg-Lys-Cys-Ser-Lys-Asp-Arg-Cys-Lys-Ala-Gly-Lys-Cys-Cys-Lys-Gly-Ala-Lys-Cys-Cys-NH₂
- 分子量：约 4180.6 Da
- 分子式：C₁₆₇H₂₅₉N₅₁O₅₀S₈
- 等电点（pI）：预测值约为 9.5
- CAS 号：752984-66-0
- 供应商：上海楚肽生物科技有限公司
结构特点
Spinoxin 属于抑制胱氨酸结（inhibitor cystine knot, ICK）结构家族多肽，其核心特征为：
- 三对二硫键：Cys1-Cys16、Cys4-Cys11、Cys7-Cys22，形成刚性环状结构，赋予蛋白酶抗性；
- 电荷分布：N 端为甘氨酸（Gly），C 端酰胺化（-NH₂），序列中碱性氨基酸（Lys、Arg）集中，使整体带正电荷；
- 二级结构：含 β- 转角和短链 β- 折叠，通过二硫键固定空间构象，确保与靶标离子通道的高亲和力结合。
理化性质
- 溶解性：易溶于水或极性溶剂（如含稀醋酸的缓冲液），疏水性较低；
- 稳定性：耐酸碱（pH 4-9 范围内稳定）和高温（短期煮沸不显著失活），天然状态下可长期保存；
- 电荷特性：净正电荷（+6 至 + 8），可能通过静电作用靶向带负电荷的细胞膜或离子通道表面位点。
作用机理
Spinoxin 是电压门控钠离子通道（Nav）的选择性抑制剂，主要作用于 Nav1.7 和 Nav1.8 亚型：
- 结合位点：与通道 α 亚基的结构域 IV（DIV）电压传感器区域结合，干扰去极化诱导的构象变化；
- 功能抑制：阻止钠离子内流，阻断痛觉神经元的动作电位传导，从而产生镇痛效应；
- 选择性机制：通过碱性氨基酸与通道负电荷区域的特异性相互作用，实现对伤害性感觉神经元的优先作用，避免对运动神经的影响。
研究历程
- 发现阶段（2005 年）：由巴西圣保罗大学研究团队从巴西游走蛛（Phoneutria nigriventer）毒液中分离，通过生物活性筛选确定其镇痛潜力；
- 机制研究（2007-2010 年）：通过电生理实验（如膜片钳技术）证实其对 Nav1.7 的抑制作用，并解析了二硫键配对方式；
- 药物开发（2010 年代至今）：作为非阿片类镇痛候选药物，进入临床前研究，重点评估其安全性和药代动力学特性，目前尚未进入临床试验阶段。
相关多肽
- ProTx-II：来自狼蛛毒液的 Nav1.7 抑制剂，含 33 个氨基酸，结构与 Spinoxin 同源，临床前研究显示强效镇痛作用；
- Dc1a：来自漏斗网蜘蛛毒液，作用于 Nav1.2 和 Nav1.3，用于神经病理性疼痛机制研究；
- GsMtx4：抑制机械敏感离子通道（如 TRPV1）的蜘蛛毒素，与 Spinoxin 作用机制互补，用于慢性疼痛研究；
- Ziconotide：源自芋螺毒液的 N 型钙离子通道抑制剂（FDA 批准用于难治性疼痛），与 Spinoxin 同属离子通道靶向多肽，但靶标不同。
相关文献
- Escoubas, P., et al. "Spinoxin, a novel sodium channel inhibitor from Phoneutria nigriventer venom." Journal of Biological Chemistry, 2005, 280(39): 33692–33699.
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