BioScience Blog – Научный Биологический блог

Никольский А.С., Василевский А.А., Гришин Е.В.

Потенциал-зависимые Ма+-каналы играют ключевую роль в возникновении и проведении потенциалов действия в электровозбудимых клетках. Некоторые типы Na+-каналов специфически экспрессируются в нейронах, ответственных за болевую чувствительность. Перспективным направлением разработки современных обезболивающих средств является поиск природных лигандов, селективно действующих на подобные мишени.

В лаборатории нейрорецепторов и нейрорегуляторов ИБХ РАН были выделены из яда паука Heriaeusmelloteiи охарактеризованы два новых полипептидных токсина Нт-1 и Нт-2, являющихся блокаторами Ма+-каналов.

В результате двух стадий фракционирования цельного яда по методу высокоэффективной жидкостной хроматографии были выделены в индивидуальном состоянии два полипептида, проявляющие ингибирующую активность в отношении ряда изоформ потенциал-зависимых Ма+-каналов в наномолярных концентрациях. Для полученных полипептидов методом MALDI масс-спектрометрии была измерена молекулярная масса, которая составила 4171,6 Да для Нт-1 и 4554,9 Да для Нт-2. Полные аминокислотные последовательности новых токсинов были установлены за счет комбинирования методов автоматического секвенирования по Эдману, масс-спектрометрии и селективной фрагментации полипептидной цепи по остаткам метионина и глутаминовой кислоты. Нт-1 и Нт-2 содержат 37 и 40 аминокислотных остатков, соответственно, 8 из которых являются остатками цистеина и образуют 4 внутримолекулярные дисульфидные связи. Для пептида Нт-1 также было установлено наличие другой пост-трансляционной модификации – С-концевого амидирования. Расположение остатков цистеина в полипептидной цепи позволяет предположить формирование пространственной структуры типа «цистинового узла» у найденных молекул, характерной также для других полипептидов из ядов пауков, действующих на ионные каналы. Для Нт-2 не было найдено ни одной сходной последовательности в базе данных UniProt. Последовательность Нт-1 показала низкую степень гомологии с уже известными полипептидами – агеленином и ц-агатоксином-2, – выделенными из ядов пауков Agelenaopulentaи Agelenopsisapertaи активными в отношении потенциал-зависимых Са2+ и Ма+-каналов, соответственно.

Предполагается, что обнаруженные полипептиды могут быть полезными в качестве тонких инструментов исследования потенциал-зависимых Ма+-каналов, а также станут основой для создания нового терапевтического препарата.