mechanosensitive channels/MSCs
GsMTx4 inhibits cationic mechanosensitive channels (MSCs), specifically Piezo1 channels. It also potentiates TREK-1 (K+ selective 2P domain) channels. [1]
GsMTx4 specifically blocks cationic stretch-activated ion channels (SACs). The equilibrium dissociation constant (Kd) for blocking SACs in outside-out patches from adult rat astrocytes is approximately 630 nM (calculated from rate constants) or 415 nM (calculated from steady-state current reduction). [2]

在转染 Piezo1 cDNA 的 HEK293 细胞中，GsMTx4 (5 μM) 将 Piezo1 介导的电荷转移降低至起始水平的 38% [1]。 GsMTx4 (5 μM) 抑制平滑肌细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞和星形胶质细胞的阳离子选择性拉伸激活通道 [2]。在乳腺上皮细胞 (MCF10A) 中，GsMTx4（2.5 μM，16 小时）可显着降低瘦素诱导的 AMPK 和 MLC-2 磷酸化 [3]。在器官型小脑切片中，GsMTx4（500 nM，48 小时）可减轻由精神嘧啶和细胞毒性脂质引起的脱髓鞘作用 [4]。

---

在表达小鼠 Piezo1 的 HEK293 细胞的外向外膜片上，GsMTx4（5 µM）将 Piezo1 介导的电荷转移降低至初始水平的 38%。四种赖氨酸-谷氨酸类似物（K15E、K20E、K22E、K25E）显示出减弱的抑制效果，将电荷转移降低至初始水平的 55–60%。野生型（WT）肽抑制 Piezo1 的有效平衡解离常数（KD）约为 2.0 ± 0.6 µM。在 HEK 细胞中，GsMTx4（5 µM）能增强 TREK-1 通道。[1]
GsMTx4（相当于全毒液 8 µg/mL 或 ~2 µM 的稀释度）能完全阻断成年大鼠星形胶质细胞向外膜片中的机械敏感性通道（SACs）。阻断在灌流后迅速发生。[2]
在星形胶质细胞的向外膜片中，GsMTx4（5 µM）的结合速率常数 (k_a) 为 3.4 × 10^5 M^-1 s^-1，解离速率常数 (k_d) 为 0.21 s^-1。[2]
在暴露于低渗盐水 30-40 秒后，GsMTx4（5 µM）使成年大鼠星形胶质细胞的峰值肿胀激活全细胞电流在 +100 mV 时降低约 38%，在 -100 mV 时降低约 48%。它不会显著改变肿胀激活电流的反转电位。[2]
在从主动脉反流诱导的充血性心力衰竭（CHF）家兔分离的心室肌细胞中，GsMTx4（0.4 µM）几乎完全阻断了组成性激活的内向整流阳离子选择性肿胀激活电流 (I_Cl,swell)，但对向外整流的阴离子电流 (I_Cl,swell) 没有影响。[2]
在等渗条件下，通过穿孔膜片钳技术测定，GsMTx4（5 µM）对星形胶质细胞的电压敏感性全细胞电流没有显著影响。[2]

立体定向注射（3 μM，1 μL，单剂量）可减少大脑皮质脱髓鞘和溶血磷脂酰胆碱诱导的星形胶质细胞毒性，同时还具有神经保护作用[4]。在Von Frey试验中，GsMTx-4（腹膜内注射，单剂量270 μg/kg）可减轻炎症和坐骨神经损伤引起的机械异常性疼痛[6]。

GsMTx4是一种蜘蛛毒液肽，可抑制阳离子机械敏感性通道（MSC）。它有六个赖氨酸残基，被认为会影响膜结合。我们合成了六种具有单赖氨酸到谷氨酸取代的类似物，并测试了它们在外向贴片中的Piezo1通道，并独立测量了脂质结合。四种类似物的疗效比野生型（WT）肽低约20%。根据抑制率和洗脱率计算的平衡常数与抑制率的变化无关。WT GsMTx4和类似物的脂质结合强度是通过色氨酸自发荧光淬灭和膜囊泡等温量热法测定的，结合能没有显著差异。色氨酸荧光淬灭试验表明，WT和类似肽在脂质-水界面附近表面结合，尽管类似物渗透得更深。在Langmuir单层中研究了肽-脂质结合作为脂质表面压力的函数。肽占据了膨胀单层面积的很大一部分，但随着压力接近单层-双层等效压力，肽排出会减少这一部分。功效受损的类似物在该区域的压力面积等温线斜率更陡，表明肽的结合更紧密。在不同面积限制下，肽单层系统的分子动力学（MD）模拟支持了肽在“深”和“浅”结合模式之间的压力依赖性再分配。这些数据表明，一个模型将GsMTx4放置在膜表面，在那里它被赖氨酸稳定，并在无应力膜中占据一小部分表面积。当施加张力降低脂质中的侧向压力时，肽会作为“区域储库”渗透得更深，导致外单层部分松弛，从而降低作用于MSC门的有效刺激幅度。[1]

---

研究人员经鉴定出一种阻断阳离子拉伸激活离子通道的抑制剂半胱氨酸结家族的35个氨基酸的肽毒素。这种毒素名为GsMTx-4，是从蜘蛛Grammostola spatulata的毒液中分离出来的，与其他神经活性肽的同源性小于50%。通过使用反相高效液相色谱法对整个毒液进行分级，然后分析成年大鼠星形胶质细胞外向贴片中拉伸激活通道（SACs）上的级分，从而分离出它。尽管细胞附着和外向贴片之间的通道门控动力学不同，但与通道孔相关的特性，如对碱性阳离子的选择性、电导率（在-100 mV下约为45 pS）和温和的整流，不受外向形成的影响。GsMTx-4产生了一个完整的SACs-in-out-out补丁块，并且由于它对整个电池的电压敏感电流没有影响，因此显得具有特异性。根据缔合常数和离解速率常数的比值计算出约630nM的平衡离解常数。在低渗肿胀的星形胶质细胞中，GsMTx-4使肿胀激活的全细胞电流减少了约40%。同样，在兔扩张型心肌病模型的分离心室细胞中，GsMTx-4几乎完全阻断了体积敏感的阳离子选择电流，但不影响阴离子电流。在肌病性心脏细胞中，肿胀诱导的电流具有张力活性，GsMTx-4也减小了细胞大小。这是第一篇关于特异性阻断牵张激活电流的肽毒素的报道。毒素对肿胀激活的全细胞电流的影响表明SACs参与了体积调节。[2]

---

采用等温滴定量热法（ITC）测量肽-脂质结合。在缓冲液中制备 POPG:POPC（3:1）脂质体。滴定实验将肽置于样品池中，脂质体悬浮液置于注射器中。每次注射 20 µL，间隔 300 秒。热谱图用单一位点和两位点结合模型进行拟合。低亲和力位点的结合常数范围为 8×10^4 至 8×10^5 M^-1，高亲和力位点的结合常数范围为 2×10^6 至 3×10^7 M^-1。低亲和力位点的相互作用能（ΔG）范围为 -28 至 -32 kJ/mol。[1]
采用色氨酸荧光淬灭法测定肽分配到脂质双分子层中的能力。在含水淬灭剂 KI 存在下，用大单层脂质体（LUVs）滴定肽（2 µM）。荧光强度变化用于计算分配自由能（ΔG），WT 和类似物的 ΔG 范围均为 27–34 kJ/mol。[1]

蛋白质印迹分析[3]
细胞类型： MCF10A 细胞
测试浓度： 2.5 μM
孵育时间： 16 hrs（小时）
实验结果：瘦素诱导的 AMPK 和 MLC-2 磷酸化减弱。

---

用人胚胎肾（HEK）293 细胞转染小鼠 Piezo1 cDNA。使用放大器记录来自向外膜片的机械激活电流。通过压力钳施加压力阶跃（500 ms）。将肽（5 µM）灌注到膜片上，并在肽应用前、应用期间和应用后测量电荷转移（积分电流）。通过用指数方程拟合衰减和恢复相位来分析抑制动力学，以得出结合（k_a）和解离（k_d）速率常数。[1]
星形胶质细胞单通道膜片钳： 从培养的成年大鼠星形胶质细胞形成向外膜片。电极内液为 KCl 盐水。浴槽液包含 NaCl、KCl、MgSO4、CaCl2、葡萄糖和 HEPES。通过压力钳向电极施加压力或抽吸来激活机械敏感性通道（SACs）。使用放大器记录电流，采样频率为 10 kHz，滤波频率为 2 kHz。对于毒素筛选，将 GsMTx4 的 HPLC 馏分溶解在盐水中并灌流到膜片上。离线分析通道活性和阻断情况。[2]
星形胶质细胞全细胞电流钳（肿胀激活电流）： 使用制霉菌素穿孔膜片技术测量全细胞电流。对星形胶质细胞进行电压钳。为了诱导肿胀，用低渗盐水（等渗盐水减去甘露醇）灌流细胞。使用电压阶跃协议或电压斜坡监测电流。在低渗暴露期间应用 GsMTx4，并测量其对肿胀激活电流的影响。[2]
心肌细胞电生理学： 使用两性霉素穿孔膜片技术研究 CHF 家兔的心室肌细胞。用放大器记录全细胞电流。细胞暴露于等渗（1.0T）或高渗（1.5T）浴槽液中。将 GsMTx4 灌流到浴槽中，评估其对组成性和肿胀激活电流的影响。同时通过视频显微镜监测细胞体积。[2]

Animal/Disease Models: Male C57BL/6 mice (toxin induces focal demyelination in cortical brain tissue) [4]
Doses: 3 μM/1 μL, single dose.
Route of Administration: Stereotactic injection in the left and right cerebral hemispheres (sacrifice 4 days after injection)
Experimental Results: Prevented lysophosphatidylcholine (LPC)-induced enhanced increase in microglial reactivity and microglia number. Prevents LPC-mediated astrocyte toxicity by attenuating GFAP+ cells and reducing GFAP fluorescence intensity.

---

Animal/Disease Models: Male SD (SD (Sprague-Dawley)) rat sciatic nerve injury model [6]
Doses: 270 μg/kg, single dose
Route of Administration: intraperitoneal (ip) injection
Experimental Results: Reduce inflammation-induced mechanical allodynia.

[1]. GsMTx4: Mechanism of Inhibiting Mechanosensitive Ion Channels. Biophys J. 2017 Jan 10;112(1):31-45.

[2]. Identification of a peptide toxin from Grammostola spatulata spider venom that blocks cation-selective stretch-activated channels. J Gen Physiol. 2000 May;115(5):583-98.

[3]. Adipokine Leptin Co-operates With Mechanosensitive Ca 2 +-Channels and Triggers Actomyosin-Mediated Motility of Breast Epithelial Cells. Front Cell Dev Biol. 2021 Jan 6;8:607038.

[4]. Inhibition of Piezo1 attenuates demyelination in the central nervous system. Glia. 2020 Feb;68(2):356-375.

[5]. Stretch-activated ion channel Piezo1 directs lineage choice in human neural stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Nov 11;111(45):16148-53.

[6]. A tarantula spider toxin, GsMTx4, reduces mechanical and neuropathic pain. Pain. 2008 Jul;137(1):208-217.

GsMTx4 is peptide that acts as a mechanosensitive ion channel blocker.
GsMtx-4 is a peptide found in tarantula venom that inhibits mechanosensitive ion channel (MSC) activity.

---

GsMTx4 is a spider venom peptide that inhibits cationic mechanosensitive channels (MSCs) such as Piezo1 and TRP channels. It is an amphipathic peptide with an inhibitory cysteine-knot (ICK) backbone and a net positive charge of +5 due to six lysine residues. Its inhibition is not stereospecific (both L- and D- forms are active). The proposed mechanism is a "tension-clamping" model: in relaxed membranes, GsMTx4 binds shallowly at the lipid-water interface; when membrane tension increases (lateral pressure decreases), the peptide penetrates deeper, acting as an "area reservoir" that reduces the effective tension transmitted to the MSC gate, thereby inhibiting channel activation. This model is supported by Langmuir monolayer experiments and molecular dynamics simulations. [1]
GsMTx4 is a 35-amino acid peptide toxin isolated from the venom of the spider Grammostola spatulata. It belongs to the inhibitor cysteine knot (ICK) family of neuroactive peptides. Its sequence shows less than 50% homology to other known peptide toxins. The peptide has a molecular weight of 4,093.90 Da and a net positive charge of +5. [2]
This is the first report of a peptide toxin that specifically blocks stretch-activated ion channels. GsMTx4 is proposed as a new pharmacological tool to study the role of cationic SACs in physiological processes such as volume regulation in astrocytes and the development of arrhythmias and hypertrophy in cardiac myocytes. [2]
Preliminary results from Langendorff-perfused rabbit heart experiments (cited but not detailed in this paper) suggest that GsMTx4 (0.17 µM) can inhibit atrial fibrillation associated with dilation without blocking normal electrical activity, indicating potential clinical significance. [2]

C185H273N49O45S6

4095.83845305443

4093.893

1209500-46-8

GsMTx4 TFA;D-GsMTx4 TFA;D-GsMTx4

90488987

H-Gly-DL-Cys(1)-DL-Leu-DL-Glu-DL-Phe-DL-Trp-DL-Trp-DL-Lys-DL-Cys(2)-DL-Asn-DL-Pro-DL-Asn-DL-Asp-DL-Asp-DL-Lys-DL-Cys(3)-DL-Cys(1)-DL-Arg-DL-Pro-DL-Lys-DL-Leu-DL-Lys-DL-Cys(2)-DL-Ser-DL-Lys-DL-Leu-DL-Phe-DL-Lys-DL-Leu-DL-Cys(3)-DL-Asn-DL-Phe-DL-Ser-DL-Phe-NH2

GCLEFWWKCNPNDDKCCRPKLKCSKLFKLCNFSF-NH2 (Disulfide bridge:Cys2-Cys17, Cys9-Cys17, Cys16-Cys30); GCLEFWWKCNPNDDKCCRPKLKCSKLFKLCNFSF

White to off-white solid powder

-12.7

1690Ų

52

59

75

285

9620

0

S1CC2C(NC(CCCNC(=N)N)C(N3CCCC3C(NC(C(NC(C(NC(C(NC3C(NC(C(NC(C(NC(C(NC(CC4C=CC=CC=4)C(NC(CCCCN)C(NC(CC(C)C)C(NC(C(NC(C(NC(C(NC(C(NC(C(N)=O)CC4C=CC=CC=4)=O)CO)=O)CC4C=CC=CC=4)=O)CC(N)=O)=O)CSSCC(C(N2)=O)NC(C(CCCCN)NC(C(CC(=O)O)NC(C(CC(=O)O)NC(C(CC(N)=O)NC(C2CCCN2C(C(CC(N)=O)NC(C(CSSC3)NC(C(CCCCN)NC(C(CC2=CNC3C=CC=CC2=3)NC(C(CC2=CNC3C=CC=CC2=3)NC(C(CC2C=CC=CC=2)NC(C(CCC(=O)O)NC(C(CC(C)C)NC(C(CS1)NC(CN)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)=O)CC(C)C)=O)CCCCN)=O)CO)=O)=O)CCCCN)=O)CC(C)C)=O)CCCCN)=O)=O)=O

WVDNTWXIIKNMHY-UHFFFAOYSA-N

InChI=1S/C185H273N49O45S6/c1-98(2)72-121-160(255)203-114(54-27-33-65-188)156(251)229-141-96-284-283-95-140-178(273)225-134(84-147(195)239)184(279)234-71-39-60-144(234)182(277)224-131(83-146(194)238)170(265)222-133(86-151(245)246)172(267)223-132(85-150(243)244)171(266)206-116(56-29-35-67-190)158(253)230-142(97-285-282-94-139(177(272)221-130(82-145(193)237)169(264)218-127(79-105-46-19-12-20-47-105)166(261)226-136(91-236)174(269)211-120(152(196)247)76-102-40-13-9-14-41-102)231-163(258)124(75-101(7)8)214-153(248)112(52-25-31-63-186)204-164(259)125(77-103-42-15-10-16-43-103)217-162(257)123(74-100(5)6)213-154(249)113(53-26-32-64-187)207-173(268)135(90-235)227-179(141)274)180(275)232-138(176(271)210-119(58-37-69-199-185(197)198)183(278)233-70-38-59-143(233)181(276)209-117(155(250)212-121)57-30-36-68-191)93-281-280-92-137(202-148(240)87-192)175(270)215-122(73-99(3)4)161(256)208-118(61-62-149(241)242)159(254)216-126(78-104-44-17-11-18-45-104)165(260)219-129(81-107-89-201-111-51-24-22-49-109(107)111)168(263)220-128(80-106-88-200-110-50-23-21-48-108(106)110)167(262)205-115(157(252)228-140)55-28-34-66-189/h9-24,40-51,88-89,98-101,112-144,200-201,235-236H,25-39,52-87,90-97,186-192H2,1-8H3,(H2,193,237)(H2,194,238)(H2,195,239)(H2,196,247)(H,202,240)(H,203,255)(H,204,259)(H,205,262)(H,206,266)(H,207,268)(H,208,256)(H,209,276)(H,210,271)(H,211,269)(H,212,250)(H,213,249)(H,214,248)(H,215,270)(H,216,254)(H,217,257)(H,218,264)(H,219,260)(H,220,263)(H,221,272)(H,222,265)(H,223,267)(H,224,277)(H,225,273)(H,226,261)(H,227,274)(H,228,252)(H,229,251)(H,230,253)(H,231,258)(H,232,275)(H,241,242)(H,243,244)(H,245,246)(H4,197,198,199)

3-[77-[(2-aminoacetyl)amino]-30-[[4-amino-1-[[1-[[1-[(1-amino-1-oxo-3-phenylpropan-2-yl)amino]-3-hydroxy-1-oxopropan-2-yl]amino]-1-oxo-3-phenylpropan-2-yl]amino]-1,4-dioxobutan-2-yl]carbamoyl]-22,36,45,54,60,95-hexakis(4-aminobutyl)-4,13-bis(2-amino-2-oxoethyl)-39,86-dibenzyl-69-(3-carbamimidamidopropyl)-16,19-bis(carboxymethyl)-48-(hydroxymethyl)-89,92-bis(1H-indol-3-ylmethyl)-33,42,57,80-tetrakis(2-methylpropyl)-2,3a,5,11,14,17,20,23,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,68,71,78,81,84,87,90,93,96-octacosaoxo-a,27,28,74,75,99-hexathia-2a,3,6,12,15,18,21,24,31,34,37,40,43,46,49,52,55,58,61,67,70,79,82,85,88,91,94,97-octacosazapentacyclo[49.46.4.225,72.06,10.063,67]trihectan-83-yl]propanoic acid TFA salt

GsMTX 4; 1209500-46-8; GsMTx-4; H-Gly-DL-Cys(1)-DL-Leu-DL-Glu-DL-Phe-DL-Trp-DL-Trp-DL-Lys-DL-Cys(2)-DL-Asn-DL-Pro-DL-Asn-DL-Asp-DL-Asp-DL-Lys-DL-Cys(3)-DL-Cys(1)-DL-Arg-DL-Pro-DL-Lys-DL-Leu-DL-Lys-DL-Cys(2)-DL-Ser-DL-Lys-DL-Leu-DL-Phe-DL-Lys-DL-Leu-DL-Cys(3)-DL-Asn-DL-Phe-DL-Ser-DL-Phe-NH2; CHEBI:194078; GsMTX-4

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意： 请将本产品存放在密封且受保护的环境中（例如氮气保护），避免吸湿/受潮和光照。

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

H2O : ~50 mg/mL (~12.21 mM)
DMSO : ~50 mg/mL (~12.21 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 1.25 mg/mL (0.31 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 12.5 mg/mL澄清的DMSO储备液加入到400 μL PEG300中，混匀；再向上述溶液中加入50 μL Tween-80，混匀；然后加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备：将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中，得到澄清溶液。

---

配方 2 中的溶解度: ≥ 1.25 mg/mL (0.31 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 12.5 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中，混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备（4°C，1 周）：将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中，得到澄清溶液。

---

View More

配方 3 中的溶解度: ≥ 1.25 mg/mL (0.31 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 12.5 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。

---

请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。