Hanatoxin

Als Hanatoxine werden die beiden Toxine HaTx₁ (4,1 kDa) und HaTx₂ (4,1 kDa) bezeichnet, die jeweils aus 35 Aminosäuren bestehen. Sie unterscheiden sich lediglich an Position 13 der Aminosäuresequenz: HaTx₁ weist einen Serinrest auf, während an entsprechender Stelle bei HaTx₂ ein Alaninrest vorliegt. Strukturell zeigen Hanatoxine eine hohe Homologie zu den ebenfalls von Grammostola rosea synthetisierten Toxinen SGTx1 und Grammotoxin.

Hanatoxin interagiert mit verschiedenen spannungsabhängigen Ionenkanälen, wobei die höchste Bindungsaffinität zu den spannungsabhängigen Kaliumkanälen Kv2.1 und Kv4.2 nachgewiesen wurde. Zusätzlich konnte eine geringere Bindungsaffinität zu α1A-spannungsabhängigen Calciumkanälen beobachtet werden.

Die Bindung erfolgt am B-Segment der Transmembrandomäne S3, was zu einer Verschiebung dieser Domäne in Richtung des N-Terminus führt. Dadurch werden die spannungssensorischen Eigenschaften des S3-S4-Segments moduliert, sodass ein stärker depolarisiertes Membranpotential erforderlich ist, um die Kanalaktivierung zu initiieren.

Spezifische toxikologische Effekte von isoliertem Hanatoxin sind derzeit (2025) nicht umfassend charakterisiert. Nach Bissen durch Grammostola spatulata wurden in dokumentierten Fällen lokale Schmerzen, Pruritus, Brennen sowie allergische Reaktionen bis hin zur Anaphylaxie beschrieben. Bisher liegen keine gesicherten Hinweise auf Langzeiteffekte vor.

Aufgrund der hohen Selektivität für spannungsabhängige Kaliumkanäle wird Hanatoxin als potentieller pharmakologischer Wirkstoffkandidat untersucht. Ein besonderer Fokus liegt auf der Modulation der glukoseabhängigen Insulinsekretion im Pankreas, deren Regulation unter anderem von der Aktivität des Kv2.1-Kanals abhängt.

• Yingying Li-Smerin et al. Gating modifier toxins reveal a conserved structural motif in voltage-gated Ca2+ and K+ channels. Proceedings of the National Academy of Sciences. PNAS. 1998
• Gonzales et al. Modulation of the Shaker K(+) channel gating kinetics by the S3-S4 linker. Journal of General Physiology. 2000
• Herrington et al. Blockers of the delayed-Rectifier Potassium Current in Pancreatic β-cells Enhance Glucose-Dependent Insulin Secretion. Diabetes. 2006