Российскими учеными определена кристаллическая структура нейротоксического пептида (α-конотоксина GIC), извлеченного из ядовитого моллюска Conus Geographus. Исследование проходило в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), а его результаты были опубликованы в журнале Scientific Reports.
В ходе сотрудничества российских ученых с китайскими и американскими коллегами был проведен рентгено-структурный анализ комплекса α-конотоксина GIC в комплексе с ацетилхолин-связывающим белком, моделью никотиновых рецепторов. Затем следовали компьютерное моделирование и синтез природных токсинов и их аналогов, активность которых была исследована в Москве в Институте биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН.
"Наша работа показала ценность изучения кристаллических структур нейротоксинов в комплексе с моделями рецепторов, а также необходимость дальнейших усилий для адекватного переноса полученной информации на истинные полноразмерные рецепторы", рассказал один из авторов статьи, доктор химических наук, член-корреспондент РАН, профессор Виктор Цетлин.
Нейротоксический пептид это ядовитое для нервных клеток вещество, в состав молекул которого входят от 20-40 аминокислот. Именно это отличает пептид от белка: в молекулах последнего число аминокислот в последовательности превышает сотню. Разновидностей таких пептидов в ядах моллюсков очень много: на данный момент из каждого яда удается выделить 50-100 нейротоксических пептидов, но предполагается, что их на самом деле намного больше. Эти вещества помогают змеям, скорпионам или ядовитым морским моллюскам обороняться и добывать себе пищу.
Ацетилхолин-связывающий белок по структуре очень схож с "верхней частью" частью никотиновых рецепторов, с которыми связываются яды моллюсков (конотоксины). Конотоксины действуют на нервную систему как обездвиживая и вызывая боль, так и вызывая приятные чувства у своей жертвы, или же они могут снимать болевой эффект в случае удачного сочетания действия нескольких конотоксинов. Ацетилхолиновые рецепторы участвуют в развитии таких болезней, как мышечные дистрофии, нейродегенеративные и психические заболевания. Дальнейшие исследования помогут в разработке новых анальгетиков.
"Полученная информация о том, как токсины распознают определенные рецепторы используется для разработки болеутоляющих нового типа. Они уже применяются, но достаточно узко, при тяжелых клинических случаях, в том числе при онкологии", - говорит Виктор Цетлин.
Российские ученые разработают болеутоляющие препараты из ядовитого моллюска
Российские ученые разработают болеутоляющие препараты из ядовитого моллюска
Ученые из России создают анальгетики на базе яда "моллюска-убийцы"
Российские ученые решили создать анальгетик на базе яда моллюска-убийцы