A New Peptide from the Venom of the Madagascar Cat-Eyed Snake  Madagascarophis colubrinus  Blocks Nicotinic Acetylcholine Receptor

E. V. Kryukova; Крюкова Е. В.; D. A. Ivanov; Иванов Д. А.; N. V. Kopylova; Копылова Н. В.; V. G. Starkov; Старков В. Г.; T. V. Andreeva; Андреева Т. В.; I. A. Ivanov; Иванов И. А.; V. I. Tsetlin; Цетлин В. И.; Yu. N. Utkin; Уткин Ю. Н.

doi:10.31857/S0132342323030156

Новый пептид из яда мадагаскарской кошачьеглазой змеи Madagascarophis colubrinus блокирует никотиновый холинорецептор

Авторы: Крюкова Е.В.¹, Иванов Д.А.², Копылова Н.В.¹, Старков В.Г.¹, Андреева Т.В.¹, Иванов И.А.¹, Цетлин В.И.¹, Уткин Ю.Н.¹
Учреждения:
1. ФГБУН “Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова” РАН
2. ФКОО “Лабкорп”
Выпуск: Том 49, № 3 (2023)
Страницы: 296-305
Раздел: Статьи
URL: https://rjmseer.com/0132-3423/article/view/670619
DOI: https://doi.org/10.31857/S0132342323030156
EDN: https://elibrary.ru/PDSQUE
ID: 670619

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

При скрининге ядов различных видов змей мы обнаружили, что яд мадагаскарской кошачьеглазой змеи Madagascarophis colubrinus конкурирует с α-бунгаротоксином за связывание с никотиновым холинорецептором Torpedo californica. С использованием жидкостной хроматографии из яда выделен пептид, ингибирующий связывание α-бунгартоксина с этим рецептором и названный маколуксином. Аминокислотная последовательность этого 23-членного пептида установлена методом автоматической деградации по Эдману. Сравнение с аминокислотными последовательностями известных белков показало, что последовательность маколуксина гомологична α-спиральному участку последовательности металлопротеиназ яда змей. Пептид маколуксин был синтезирован методом твердофазного пептидного синтеза. Исследование его биологической активности показало, что маколуксин ингибирует связывание α-бунгаротоксина с рецептором Torpedo (IC₅₀ = 47 мкМ). Маколуксин также обратимо ингибировал токи, вызванные ацетилхолином в никотиновом холинорецепторе мышечного типа человека. Это первые данные о наличии в яде заднебороздчатых змей пептида, способного ингибировать никотиновый холинорецептор.

Ключевые слова

мадагаскарская кошачьеглазая змея, яд, никотиновый холинорецептор, пептид, ингибитор, маколуксин

Список литературы

Madagascarophis colubrinus (Schlegel, 1837) // The Reptile Database, 2022. https://reptile-database.reptarium.cz/species?genus= Madagascarophis&species=colubrinus&search_param= %28%28genus%3D%27madagascarophis%27%29%29
Domergue C.A. // Bull. Mus. Natn. Hist. Nat., Paris. 1987. V. 9. P. 455–489.
Domergue C.A. // Bull. Acad. Malgache. 1962. V. 40. P. 97–98.
Dashevsky D., Debono J., Rokyta D., Nouwens A., Josh P., Fry B.G. // J. Mol. Evol. 2018. V. 86. P. 531–545. https://doi.org/10.1007/s00239-018-9864-6
Heyborne W.H., Mackessy S.P. // Biochimie. 2013. V. 95. P. 1923–1932. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2013.06.025
Calvete J.J., Bonilla F., Granados-Martínez S., Sanz L., Lomonte B., Sasa M. // J. Proteomics. 2020. V. 225. P. 103 882. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2020.103882
Xie B., Dashevsky D., Rokyta D., Ghezellou P., Fathinia B., Shi Q., Richardson M.K., Fry B.G. // BMC Biol. 2022. V. 20. P. 4. https://doi.org/10.1186/s12915-021-01208-9
Koua D., Ebou A., Habbouche Z., Ballouard J.M., Caron S., Bonnet X., Dutertre S. // Toxicon X. 2022. V. 15. P. 100 130. https://doi.org/10.1016/j.toxcx.2022.100130
Vulfius C.A., Kasheverov I.E., Starkov V.G., Osipov A.V., Andreeva T.V., Filkin S.Y., Gorbacheva E.V., Astashev M.E., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // PLoS One. 2014. V. 9. P. e115428. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0115428
Vulfius C.A., Kasheverov I.E., Kryukova E.V., Spirova E.N., Shelukhina I.V., Starkov V.G., Andreeva T.V., Faure G., Zouridakis M., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // PLoS One. 2017. V. 12. P. e0186206. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0186206
Utkin Y.N., Weise C., Kasheverov I.E., Andreeva T.V., Kryukova E.V., Zhmak M.N., Starkov V.G., Hoang N.A., Bertrand D., Ramerstorfer J., Sieghart W., Thompson A.J., Lummis S.C., Tsetlin V.I. // J. Biol. Chem. 2012. V. 287. P. 27079–27086. https://doi.org/10.1074/jbc.M112.363051
Vulfius C.A., Spirova E.N., Serebryakova M.V., Shelukhina I.V., Kudryavtsev D.S., Kryukova E.V., Starkov V.G., Kopylova N.V., Zhmak M.N., Ivanov I.A., Kudryashova K.S., Andreeva T.V., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // Toxicon. 2016. V. 121. P. 70–76. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2016.08.020
Kryukova E.V., Vulfius C.A., Ziganshin R.H., Andreeva T.V., Starkov V.G., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // J. Venom Res. 2020. V. 10. P. 23–29.
Dutertre S., Nicke A., Tsetlin V.I. // Neuropharmacology. 2017. V. 127. P. 196–223. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2017.06.011
Kudryavtsev D.S., Shelukhina I.V., Son L.V., Ojomoko L.O., Kryukova E.V., Lyukmanova E.N., Zhmak M.N., Dolgikh D.A., Ivanov I.A., Kasheverov I.E., Starkov V.G., Ramerstorfer J., Sieghart W., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // J. Biol. Chem. 2015. V. 290. P. 22747–22758. https://doi.org/10.1074/jbc.M115.648824
Shelukhina I., Spirova E., Kudryavtsev D., Ojomoko L., Werner M., Methfessel C., Hollmann M., Tsetlin V. // PLoS One. 2017. V. 12. P. e0181936. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0181936
Altschul S.F., Madden T.L., Schäffer A.A., Zhang J., Zhang Z., Miller W., Lipman D.J. // Nucleic Acids Res. 1997. V. 25. P. 3389–3402. https://doi.org/10.1093/nar/25.17.3389
Guan H.H., Goh K.S., Davamani F., Wu P.L., Huang Y.W., Jeyakanthan J., Wu W.G., Chen C.J. // J. Struct. Biol. 2010. V. 169. P. 294–303. https://doi.org/10.1016/j.jsb.2009.11.009
Brust A., Sunagar K., Undheim E.A., Vetter I., Yang D.C., Casewell N.R., Jackson T.N., Koludarov I., Alewood P.F., Hodgson W.C., Lewis R.J., King G.F., Antunes A., Hendrikx I., Fry B.G. // Mol. Cell. Proteomics. 2013. V. 12. P. 651–663. https://doi.org/10.1074/mcp.M112.023135
Nicolau C.A., Carvalho P.C., Junqueira-de-Azevedo I.L., Teixeira-Ferreira A., Junqueira M., Perales J., Neves-Ferreira A.G., Valente R.H. // J. Proteomics. 2017. V. 151. P. 214–231. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.06.029
Jin A.H., Cristofori-Armstrong B., Rash L.D., Román-González S.A., Espinosa R.A., Lewis R.J., Alewood P.F., Vetter I. // Biochem. Pharmacol. 2019. V. 164. P. 342–348. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2019.04.025
Shelukhina I.V., Zhmak M.N., Lobanov A.V., Ivanov I.A., Garifulina A.I., Kravchenko I.N., Rasskazova E.A., Salmova M.A., Tukhovskaya E.A., Rykov V.A., Slashcheva G.A., Egorova N.S., Muzyka I.S., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // Toxins (Basel). 2018. V. 10. P. 34. https://doi.org/10.3390/toxins10010034
Lebedev D.S., Kryukova E.V., Ivanov I.A., Egorova N.S., Timofeev N.D., Spirova E.N., Tufanova E.Y., Siniavin A.E., Kudryavtsev D.S., Kasheverov I.E., Zouridakis M., Katsarava R., Zavradashvili N., Iagorshvili I., Tzartos S.J., Tsetlin V.I. // Mol. Pharmacol. 2019. V. 96. P. 664–673. https://doi.org/10.1124/mol.119.117713