Time course and temperature dependence of the membrane translocation of tetanus and botulinum neurotoxins C and D in neurons.
Time course and temperature dependence of the membrane translocation of tetanus and botulinum neurotoxins C and D in neurons.
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破伤风和肉毒杆菌神经毒素 C 和 D 在神经元中膜易位的时间过程和温度依赖性
DOI：
10.1016/j.bbrc.2012.11.048
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发表时间：
2013
影响因子：
3.1
通讯作者：
Montecucco
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pirazzini;Rossetto;Bertasio;Bordin;Montecucco
破伤风和肉毒杆菌神经毒素在神经末梢内起作用，因此，它们必须跨膜转运才能到达目标。这种易位是由pH梯度驱动的，顺式侧呈酸性，细胞质侧呈中性。最近，建立了一种从质膜诱导易位的方法。本研究采用该方法研究了破伤风神经毒素L链和C型和D型肉毒杆菌神经毒素通过小脑颗粒神经元质膜进入的温度依赖性和时间过程。三种神经毒素的L链易位的时间过程各不相同，但在37°C时仍在几分钟内，而在20°C时则需要更长的时间。BoNT/C在20℃时不能进入神经元。易位还取决于pH梯度的大小。在冷血脊椎动物中，这些数据讨论了膜易位步骤对麻痹总时间的贡献以及这些神经毒素的低毒性。
Tetanus and botulinum neurotoxins act inside nerve terminals and, therefore, they have to translocate across a membrane to reach their targets. This translocation is driven by a pH gradient, acidic on the cis side and neutral on the cytosol. Recently, a protocol to induce translocation from the plasma membrane was established. Here, we have used this approach to study the temperature dependence and time course of the entry of the L chain of tetanus neurotoxin and of botulinum neurotoxins type C and D across the plasma membrane of cerebellar granular neurons. The time course of translocation of the L chain varies for the three neurotoxins, but it remains in the range of minutes at 37°C, whilst it takes much longer at 20°C. BoNT/C does not enter neurons at 20°C. Translocation also depends on the dimension of the pH gradient. These data are discussed with respect to the contribution of the membrane translocation step to the total time to paralysis and to the low toxicity of these neurotoxins in cold-blood vertebrates.
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