Лаборатория химии пептидов Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН им. Г.Б. Елякова: сорок лет исследований пептидов и белков морских анемон

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В обзоре кратко описаны исследования, проводившиеся в течение последних 40 лет в лаборатории химии пептидов Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН (ЛХП ТИБОХ ДВО РАН) в сотрудничестве с российскими и зарубежными коллегами. Обсуждаются результаты поиска, идентификации и изучения структуры, биологической активности и механизмов взаимодействия с биологическими мишенями пептидов и полипептидов, продуцируемых тропической морской анемоной Heteractis crispa (=Heteractis magnifica, ранее Radianthus macrodactylus). Одним из основных достижений лаборатории за прошедшие годы является открытие нового структурного типа 2 нейротоксинов, а именно шести токсинов, которые в первое десятилетие зарубежных исследований (70–80-е годы прошлого столетия) не были идентифицированы среди представителей так называемых длинных анемонотоксинов, и среди них – первого, ранее неизвестного, двухцепочечного нейротоксина. Кроме того, установлено наличие нескольких мультигенных семейств, экспрессирующих a-пороформирующие токсины (актинопорины), ингибиторы сериновых протеаз (пептиды Кунитц-типа) и APETx-подобные пептиды, образующих комбинаторные библиотеки, насчитывающие по нескольку десятков высокогомологичных представителей семейства. Методами in silico (гомологичное моделирование, аланиновый мутагенез, полноатомная молекулярно-динамическая (МД) симуляция) впервые предсказаны пространственные структуры исследуемых пептидов и комплексов с биологическими мишенями, проведен анализ их структурно-функциональных взаимоотношений. Это явилось основой для дальнейшего получения на базе комбинаторных библиотек рекомбинантных и мутантных аналогов с целью проведения электрофизиологических исследований механизмов их молекулярного взаимодействия с мишенями, а также определения фармакологического потенциала. В обзоре кратко представлены наиболее важные результаты последних лет, связанные с открытием у ряда исследуемых пептидов анальгетической, противовоспалительной и противоопухолевой активности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Маргарита Михайловна Монастырная

Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН им. Г.Б. Елякова

Автор, ответственный за переписку.
Email: rita1950@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3157-0930

доктор химических наук, ведущий научный сотрудник

Россия, Владивосток

Эмма Павловна Козловская

Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН им. Г.Б. Елякова

Email: kozempa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8110-0382

доктор химических наук, главный научный сотрудник, профессор

Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Prentis P. J., Pavasovic A., Norton R. S. Sea anemones: quiet achievers in the field of peptide toxins // Toxins. 2018. Vol. 10. P. 36. https://doi.org/10.3390/toxins10010036.
  2. Béress L. Biologically active compounds from coelenterates // Pure Appl. Chem. 1982. Vol. 54. P. 1981–1994. https://doi.org/10.1016/0014-5793(75)80517-5.
  3. Norton R. S. Structure and structure-function relationships of sea anemone proteins that interact with the sodium channel // Toxicon. 1991. Vol. 29. P. 1051–1084. https://doi.org/10.1016/0041-0101(91)90205-6.
  4. Zykova T. A., Vinokurov L. M., Kozlovskaya E. P., Elyakov G. B. Amino acid sequence of neurotoxin III from the sea anemone Radianthus macrodactylus // Bioorg. Khim. 1985. Vol. 11. P. 302–310.
  5. Zykova T. A., Kozlovskaya E. P. Amino acid sequence of a neurotoxin from the sea anemone Radianthus macrodactylus // Bioorg. Khim. 1989. Vol. 15. P. 1301–1306.
  6. Zykova T. A., Kozlovskaya E. P., Elyakov G. B. Amino acid sequence of neurotoxin II from the sea anemone Radianthus macrodactylus // Bioorg. Khim. 1988. Vol. 14. P. 878–882.
  7. Zykova T. A., Kozlovskaya E. P., Elyakov G. B. Amino acid sequence of neurotoxins IV and V from the sea anemone Radianthus macrodactylus // Bioorg. Khim. 1988. Vol. 14. P. 1489–1494.
  8. Monastyrnaya M. M., Kalina R. S. Kozlovskaya E. P. The sea anemone neurotoxins modulating sodium channels: an insight at structure and functional activity after four decades of investigation // Toxins. 2023. Vol. 15. P. 8. https://doi.org/10.3390/toxins15010008.
  9. Schweitz H., Bidard J. N., Frelin C., Pauron D., Vijverberg H. P.M., Mahasneh D. M., Lazdunski M., Vibois F., Tsugita A. Purification, sequence, and pharmacological properties of sea anemone toxins from Radianthus paumotensis. A new class of sea anemone toxins acting on the sodium channel // Biochemistry. 1985. Vol. 24. P. 3554–3561. https://doi.org/10.1021/bi00335a025.
  10. Honma T., Kawahata S., Ishida M., Nagai H., Nagashima Y., Shiomi K. Novel peptide toxins from the sea anemone Stichodactyla haddoni // Peptides. 2008. Vol. 29. P. 536–544. https://doi.org/10.1016/j.peptides.2007.12.010.
  11. Kem W. R., Parten B., Pennington M. W., Price D. A., Dunn B. M. Isolation, characterization, and amino acid sequence of a polypeptide neurotoxin occurring in the sea anemone Stichodactyla helianthus // Biochemistry. 1989. Vol. 28. P. 3483–3489. https://doi: 968 10.1021/bi00434a050.
  12. Wunderer G., Fritz H., Wachter E., Machleidt W. Amino acid sequence of a coelenterate toxin: Toxin II from Anemonia sulcata // Eur. J. Biochem. 1976. Vol. 8. P. 193–198. https://doi: 10.1111/j.1432-1033.1976.tb10778.x.
  13. Tanaka M., Hainu M., Yasunobu K. T., Norton T. R. Amino acid sequence of the Anthopleura xanthogrammica heart stimulant anthopleurin-A // Biochemistry. 1977. Vol. 16. 204–208. https://doi: 10.1021/bi00621a007.
  14. Reimer N. S., Yasunobu C. L., Yasunobu K. T., Norton T. R. Amino acid sequence of the Anthopleura xanthogrammica heart stimulant, anthopleurin B // J. Biol. Chem. 1985. Vol. 260. P. 8690–8693.
  15. Kalina R. S., Peigneur S., Zelepuga E. A., Dmitrenok P. S., Kvetkina A. N., Kim N. Y., Leychenko E. V., Tytgat J., Kozlovskaya E. P., Monastyrnaya M. M., Gladkikh I. N. New insights into the type II toxins from the sea anemone Heteractis crispa // Toxins. 2020. Vol. 12. P. 44. https://doi.org/10.3390/toxins12010044.
  16. Baydan L. V., Kozlovskaya E. P., Tishkin S. M., Shuba M. F., Elyakov G. B. Effect of anemonotoxin on neuromuscular transmission in skeletal and smooth muscles // Dokl. Acad. Sci. USSR. 1981. Vol. 259. P. 1000–1002.
  17. Sorokina Z. A., Chizhmakov I. V., Elyakov G. B., Kozlovskaya E. P., Vozhzhova E. I. Investigation of inactivation mechanism of fast sodium channels using neurotoxin from the sea anemone Radianthus macrodactylus and various chemical reagents // Physiol. J. 1984. Vol. 30. P. 571–579.
  18. Linder R., Bernheimer A. W., Kim K. S. Interaction between sphingomyelin and a cytolysin from the sea anemone Stoichactis helianthus // Biochim. Biophys. Acta. 1977. Vol. 467, N3. P. 290–300.
  19. Varanda W., Finkelstein A. Ion and nonelectrolyte permeability properties of channels formed in planar lipid bilayer membranes by the cytolytic toxin from the sea anemone, Stoichactis helianthus // J. Membr. Biol. 1980. Vol. 55, N3. P. 203–211.
  20. Чантурия А. Н., Шатурский О. Я., Лишко В. К., Монастырная М. М., Козловская Э. П. Взаимодействие токсина морской актинии Radianthus macrodactylus с бислойными фосфолипидными мембранами // Биол. мембраны. 1990. Т. 7, № 7. С. 763–769.
  21. Monastyrnaya M. M., Zykova T. A., Apalikova O. V., Shwets T. V., Kozlovskaya E. P. Biologically active polypeptides from the tropical sea anemone Radianthus macrodactylus // Toxicon. 2002. Vol. 40. P. 1197–1217. https://doi: 10.1016/s0041-0101(02)00139-3.
  22. Ильина А. П., Монастырная М. М., Сокотун И. Н., Егоров Ц. А., Назаренко Ю. А., Лихацкая Г. Н. Актинопорины из актинии Японского моря Oulactis orientalis: выделение и частичная характеристика // Биоорган. химия. 2005. Т. 31, № 1. C. 39–48.
  23. Klyshko E. V., Issaeva M. P., Monastyrnaya M. M., Il’ina A.P., Guzev K. V., Vakorina T. I., Dmitrenok P. S., Zykova T. A., Kozlovskaya E. P. Isolation, properties and partial amino acid sequence of a new actinoporin from the sea anemone Radianthus macrodactylus // Toxicon. 2004. Vol. 44. P. 315–324. https://doi: 10.1016/j.toxicon.2004.06.006.
  24. Monastyrnaya M., Leychenko E., Issaeva M., Likhatskaya G., Zelepuga E., Kostina E., Trifonov E., Nurminski E., Kozlovskaya E. Actinoporins from the sea anemones, tropical Radianthus macrodactylus and northern Oulactis orientalis: Comparative analysis of structure-function relationships // Toxicon. 2010. Vol. 56. P. 1299–1314. https://doi: 10.1016/j.toxicon.2010.07.011.
  25. Ильина А. П., Монастырная М. М., Исаева М. П., Гузев К. В., Рассказов В. А., Козловская Э. П. Первичная структура актинопоринов актинии Oulactis orientalis // Биоорган. химия. 2005. Т. 31, № 4. C. 357–362.
  26. Il’ina A., Lipkin A., Barsova E., Issaeva M., Leychenko E., Guzev K., Monastyrnaya M., Lukyanov S., Kozlovskaya E. Amino acid sequence of RTX-A’s isoform actinoporin from the sea anemone Radianthus macrodactylus // Toxicon. 2006. Vol. 47. P. 517–520. https://doi: 10.1016/j.toxicon.2005.12.014.
  27. Leychenko E., Isaeva M., Tkacheva E., Zelepuga E., Kvetkina A., Gusev K., Monastyrnaya M., Kozlovskaya E. Multigene family of pore-forming toxins from sea anemone Heteractis crispa // Mar. Drugs. 2018. Vol. 16. 183 [1−18]. https://doi.org/10.3390/md16060183.
  28. Иванов А. С., Мольнар А. А., Монастырная М. М., Козловская Э. П. Действие токсина из Radianthus macrodactylus на проницаемость биологических и модельных мембран // Биол. мембраны. 1987. Т. 4, № 3. С. 243–248.
  29. Козловская Э. П., Иванов А. С., Мольнар А. А., Григорьев П. А., Монастырная М. М., Халилов Э. М., Еляков Г. Б. Ионные каналы в мембранах, индуцированные гемолизином из актинии Radianthus macrodactylus // Докл. АН СССР. 1984. Т. 277, № 6. С. 1491–1493.
  30. Bakrač B., Gutiérrez-Aguirre I., Podlesek Z., Sonnen A. F.-P., Gilbert R. J.C., Maček P., Lakey J. H., Anderluh G. Molecular determinants of sphingomyelin specificity of a eukaryotic pore-forming toxin // J. Biol. Chem. 2008. Vol. 283. P. 18665–18677. https://doi: 10.1074/jbc.M708747200.
  31. Mechaly A. E., Bellomio A., Gil-Carton D., Morante K., Valle M., González-Mañas J.M., Guérin D. M. Structural insights into the oligomerization and architecture of eukaryotic membrane pore-forming toxins // Structure. 2011. Vol. 19. P. 181–191. https://doi: 10.1016/j.str.2010.11.013.
  32. Bellomio A., Morante K., Barlič A., Gutiérrez-Aguirre I., Viguera A. R., González-Mañas J. M. Purification, cloning and characterization of fragaceatoxin C, a novel actinoporin from the sea anemone Actinia fragacea // Toxicon. 2009. Vol. 54. P. 869–880. https://doi: 10.1016/j.toxicon.2009.06.022.
  33. Mancheño J. M., Martin-Benito J., Martínez M., Gavilanes J. G., Hermoso J. A. Crystal and electron microscopy structures of Sticholysin II actinoporin reveal insights into the mechanism of membrane pore formation // Structure. 2003. Vol. 11. P. 1–20. https://doi: 10.1016/j.str.2003.09.019.
  34. Руднев В. С., Лихацкая Г. Н., Козловская Э. П., Монастырная М. М., Еляков Г. Б. Влияние гемолизина из морской актинии Radianthus macrodactylus на проницаемость липидных мембран // Биол. мембраны. 1984. Т. 1, № 10. С. 1019–1023.
  35. Fedorov S., Dyshlovoy S., Monastyrnaya M., Shubina L., Leychenko E., Kozlovskaya E., Jin J. O., Kwak J. Y., Bode A. M., Dong Z., Stonik V. The anticancer effects of actinoporin RTX-A from the sea anemone Heteractis crispa (=Radianthus macrodactylus) // Toxicon. 2010. Vol. 55. P. 811–817. https://doi: 10.1016/j.toxicon.2009.11.016.
  36. Kvetkina A., Malyarenko O., Pavlenko A., Dyshlovoy S., von Amsberg G., Ermakova S., Leychenko E. Sea anemone Heteractis crispa actinoporin demonstrates in vitro anticancer activities and prevents HT-29 colorectal cancer cell migration // Molecules. 2020. Vol. 25. 5979. https://doi: 10.3390/molecules25245979.
  37. Брежестовский П. Д., Монастырная М. М., Козловская Э. П., Еляков Г. Б. Действие гемолизина из морской актинии Radianthus macrodactylus на мембрану эритроцитов // Докл. АН СССР. 1988. Т. 299, № 3. С. 748–750.
  38. Leichenko E. V., Monastirnaya M. M., Zelepuga E. A., Tkacheva E. S., Isaeva M. P., Likhatskaya G. N., Anastyuk S. D., Kozlovskaya E. P. Hct-A is a new actinoporin family from the Heteractis crispa sea anemone // Acta Naturae. 2014. Vol. 6. P. 89–98.
  39. Monastyrnaya M. M., Agafonova I. G., Tabakmakher V. M., Kozlovskaya E. P. The sea anemone pore-forming toxins (PFTs): from mechanism of action to perspectives in pharmacology as antitumor agents // EC Pharmacol. and Toxicol. 2023. Vol. 11, N4. P. 20–26. doi: 10.31080/ecpt.2023.11.00829.
  40. Shnyrov V. L., Monastyrnaya M. M., Zhadan G. G., Kuznetsova S. M., Kozlovskaya E. P. Calorimetric study of interaction of toxin from Radianthus macrodactylus with erythrocyte membrane // Biochem. Intеrn. 1992. Vol. 26, N2. Р. 219–229.
  41. Зыкова T. A., Винокуров Л. M., Mаркова Л. Ф., Koзловская Э. П., Еляков Г. Б. Аминокислотная последовательность ингибитора трипсина IV из Radianthus macrodactylus // Биоорг. химия. 1985. Т. 11. C. 293–301.
  42. Isaeva M. P., Chausova V. E., Zelepuga E. A., Guzev K. V., Tabakmakher V. M., Monastyrnaya M. M., Kozlovskaya E. P. A new multigene superfamily of Kunitz-type protease inhibitors from sea anemone Heteractis crispa // Peptides. 2012. Vol. 34. P. 88–97. https://doi.org/ 10.1016/j.peptides.2011.09.022.
  43. Kvetkina A., Leychenko E., Chausova V., Zelepuga E., Chernysheva N., Guzev K., Pislyagin E., Yurchenko E., Menchinskaya E., Aminin D., Kaluzhskiy L., Ivanov A., Peigneur S., Tytgat J., Kozlovskaya E. P., Isaeva M. P. A new multigene HCIQ subfamily from the sea anemone Heteractis crispa encodes Kunitz-peptides exhibiting neuroprotective activity against 6-hydroxydopamine // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. P. 4205. https://doi: 10.1038/s41598-020-61034-x.
  44. Сокотун И. Н., Гнеденко О. В., Лейченко Е. В., Монастырная М. М., Козловская Э. П., Мольнар А. А., Иванов А. С. Исследование взаимодействия ингибитора трипсина из актинии Radianthus macrodactylus с различными протеиназами // Биомед. химия. 2006. Т. 52, вып. 6. С. 595–600.
  45. Gladkikh I., Monastyrnaya M., Leychenko E., Zelepuga E., Chausova V., Isaeva M., Anastyuk S., Andreev Y., Peigneur S., Tytgat J., Kozlovskaya E. Atypical reactive center Kunitz-type inhibitor from the sea anemone Heteractis crispa // Mar. Drugs. 2012. Vol. 10. P. 1545–1565. https://doi.org/ 10.3390/md10071545.
  46. Gladkikh I., Monastyrnaya M., Zelepuga E., Sintsova O., Tabakmakher V., Gnedenko O., Ivanov A., Hua K.-F., Kozlovskaya E. New Kunitz-type HCRG polypeptides from the Sea anemone Heteractis crispa // Mar. Drugs. 2015. Vol. 13. P. 6038–6063. https://doi: 10.3390/md13106038.
  47. Gladkikh I., Peigneur S., Sintsova O., Pinheiro-Junior E.L., Klimovich A., Menshov A., Kalinovsky A., Isaeva M., Monastyrnaya M., Kozlovskaya E., Tytgat J., Leychenko E. Kunitz-type peptides from the sea anemone Heteractis crispa demonstrate potassium channel blocking and anti-inflammatory activities // Biomedicines. 2020. Vol. 8. P. 473. https://doi.org/ 10.3390/biomedicines8110473.
  48. Andreev Y. A., Kozlov S. A., Koshelev S. G., Ivanova E. A., Monastyrnaya M. M., Kozlovskaya E. P., Grishin E. V. Analgesic compound from sea anemone Heteractis crispa is the first polypeptide inhibitor of vanilloid receptor 1 (TRPV1) // J. Biol. Chem. 2008. Vol. 283. P. 23914–23921. https://doi.org/ 10.1074/jbc0.M800776200.
  49. Monastyrnaya M., Peigneur S., Zelepuga E., Sintsova O., Gladkikh I., Leychenko E., Isaeva M., Tytgat J., Kozlovskaya E. Kunitz-type peptide HCRG21 from the sea anemone Heteractis crispa is a full peptide antagonist of the TRPV1 receptor // Mar. Drugs. 2016. Vol. 14. 229 [1–20]. https://doi.org/ 10.3390/md14120229.
  50. Sintsova О. V., Monastyrnaya М. М., Pislyagin E. A., Menchinskaya E. S., Leychenko Е. V., Aminin D. L., Kozlovskaya E. P. Anti-inflammatory activity of the polypeptide of the sea anemone Heteractis crispa // Bioorg. Chem. 2015. Vol. 41. P. 590–596.
  51. Sintsova O. V., Palikov V. A., Palikova Y. A., Klimovich A. A., Gladkikh I. N., Andreev Y. A., Monastyrnaya M. M., Kozlovskaya E. P., Dyachenko I. A., Kozlov S. A., Leychenko E. V. Peptide blocker of ion channel TRPV1 exhibits a long analgesic effect in the heat stimulation model // Dokl. Biochem. Biophys. 2020. Vol. 493. P. 215–217.
  52. Sintsova О. V., Pislyagin E. A., Gladkikh I. N., Monastyrnaya М. М., Menchinskaya E. S., Leychenko Е. V., Aminin D. L., Kozlovskaya E. P. Kunitz-type peptides of the sea anemone Heteractis crispa – potential anti-inflammatory compounds // Bioorg. Chem. 2017. Vol. 43. P. 105–112.
  53. Sintsova O., Gladkikh I., Chausova V., Monastyrnaya M., Anastyuk S., Chernikov O., Yurchenko E., Aminin D., Isaeva M., Leychenko E., Kozlovskaya E. Peptide fingerprinting of the sea anemone Heteractis magnifica mucus revealed neurotoxins, Kunitz-type proteinase inhibitors and a new β-defensin α-amylase inhibitor // Journal of Proteomics. 2018. Vol. 173. P. 12–21. https://doi: 10.1016/j.jprot.2017.11.019.
  54. Sintsova O., Gladkikh I., Kalinovskii A., Zelepuga E., Monastyrnaya M., Kim N., Shevchenko ., Peigneur S., Tytgat J., Kozlovskaya E., Leychenko E. Magnificamide, a a-defensin-like peptide from the mucus of the sea anemone Heteractis magnifica, is a strong inhibitor of mammalian a-amylases // Mar. Drugs. 2019. Vol. 17. P. 542. https://doi: 10.3390/md17100542.
  55. Tysoe C., Williams L. K., Keyzers R., Nguyen N. T., Tarling C., Wicki J., Goddard-Borger E.D., Aguda A. H., Perry S., Foster L. J., Andersen R. J., Brayer G. D., Wither S. G. Potent human α-amylase inhibition by the β-defensin-like protein Helianthamide // ACS Cent. Sci. 2016. Vol. 2, N3. P. 154–161. https://doi: 10.1021/acscentsci.5b00399.
  56. Kalina R., Gladkikh I., Dmitrenok P., Chernikov O., Koshelev S., Kvetkina A., Kozlov S., Kozlovskaya E., Monastyrnaya M. New APETx-like peptides from sea anemone Heteractis crispa modulate ASIC1a channels // Peptides. 2018. Vol. 104. P. 41–49. https://doi.org/ 10.1016/j.peptides.2018.04.013.
  57. Diochot S., Baron A., Rash L. D., Deval E., Escoubas P., Scarzello S., Salinas M., Lazdunski M. A new sea anemone peptide, APETx2, inhibits ASIC3, a major acid-sensitive channel in sensoryneurons // EMBO J. 2004. Vol. 23. P. 1516–1525. https://doi: 10.1038/sj.emboj.7600177.
  58. Osmakov D. I., Andreev Y. A., Kozlov S. A. Acid-sensing ion channels and their modulators // Biochemistry. 2014. Vol. 79. P. 1528–1545. https://doi: 10.1134/S0006297914130069.
  59. Kalina R. S., Koshelev S. G., Zelepuga E. A., Kim N. Y., Kozlov S. A., Kozlovskaya E. P., Monastyrnaya M. M., Gladkikh I. N. APETx-like peptides from the sea anemone Heteractis crispa, diverse in their effect on ASIC1a and ASIC3 ion channels // Toxins. 2020. Vol. 12, N4. 266 [1–20]. https://doi.org/ 10.3390/toxins12040266.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Множественное выравнивание аминокислотных последовательностей нейротоксинов: структурного типа 2 – RTX-I (P30831) [5], RTX-II (P30783) [6], RTX-III (P30832) [4], RTX-IV (P30784) и RTX-V (P30785) [7] из H. crispa, Rp-II (P01534) из R. paumotensis [9], SHTX-IV (В1В519) [10] из Stichodactyla haddoni, Sh1 (З19651) [8, 11] из Stichodactyla helianthus (а); структурного типа 1 – ATX-II (P01528) [12] из Anemonia sulcata, ApA (P01530) [13], ApB (P01531) [14] из Anthopleura xanthogrammica (б). На сером фоне показаны идентичные аминокислотные остатки, на белом – точечные замены остатков в последовательностях, красным цветом – функционально значимый для связывания с NaV остаток Arg13 [8]. Прямые линии в верхней части рисунка показывают соединение С1-С5, С2-С4, С3-С6 в дисульфидных мостиках между остатками цистеина (показаны жирным шрифтом). Элайнмент выполнен с помощью программы Vector NTI

Скачать (343KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Множественное выравнивание высокогомологичных аминокислотных последовательностей Heteractis нейротоксинов RTX-VI, RTX-III и δ-SHTX-Hcr1f (=Rp-II). На сером фоне показаны идентичные остатки в последовательностях, на белом фоне – точечные замены остатков, красным цветом – функционально значимый для связывания с NaV остаток Arg13 [8]. Прямые линии в верхней части рисунка показывают соединение дисульфидных связей С1-С5 (а.о. 3-43), С2-С4 (а.о. 5-33), С3-С6 (а.о. 26-44) между остатками цистеина (показаны жирным шрифтом). Элайнмент выполнен с помощью программы Vector NTI

Скачать (164KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Ленточные диаграммы моделей 3D-структур нейротоксинов типа 1 и типа 2: АрА (тип 1), Sh-1 и RTX-III (тип 2), имеющих β-дефензин-подобный фолд (созданы на основе гомологичного моделирования 3D-структуры нейротоксина Sh-1). Стрелками показаны дипольные моменты; их величины обозначены в Дебаях (D): 183, 133, 109 [8, 15]

Скачать (61KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние δ-SHTX-Hcr1f (=Rp-II), RTX-III и RTX-VI на токи NaVs млекопитающих и паукообразных. Показаны записи токов через клеточную мембрану ооцита X. laevis, вызванных изменением мембранного потенциала, в контрольных условиях и в присутствии 10 мкМ токсина [15] (шкалы изменения амплитуд токов через каналы соответствуют 0,5–1 мкА за 5 мc)

Скачать (161KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Взаимодействие δ-SHTX-Hcr1f (=Rp-II) c rNaV1.2: ленточная диаграмма комплекса δ-SHTX-Hcr1f–rNaV1.2 в ДПФХ липидном бислое; молекулярные поверхности δ-SHTX-Hcr1f окрашены в желтый, rNaV1.2 – в бордово-коричневый, ДПФХ – в голубой цвет (а); межмолекулярные взаимодействия в комплексе δ-SHTX-Hcr1f–rNaV1.2 – желто-зеленоватый цвет, показаны участвующие в связывании боковых цепей нейротоксина и канала водородные связи (зеленый пунктир), ионные и π-катионные взаимодействия (синие и оранжевые контуры соответственно) (б) [15]

Скачать (206KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Множественное выравнивание аминокислотных последовательностей Radianthus и Oulactis актинопоринов. Выделены N-концевой фрагмент и POC-сайт связывания с мембраной, подчеркнут RGD/GGD-трипептид

Скачать (326KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Трехступенчатый механизм порообразования (стадии 1–3). Ленточная диаграмма пространственной структуры актинопорина с функционально значимыми фрагментами (N-конец, POC-сайт) (а), связывание с мембранным сфингомиелином (СМ) и заякоривание в мембране N-конца (б), cхематичное изображение тороидальной поры (в) [33]

Скачать (271KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Схема фрагмента эритроцитарной мембраны, мембранных белков и белков цитоскелета (а), калориметрические кривые (б), денситограммы SDS-электрофореза теней эритроцитов человека (интактные и модифицированные актинопорином RTX-А) (в) [40]

Скачать (115KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Оплодотворение яйцеклетки морского ежа S. intermedius спермиями (а), ингибирование оплодотворения яйцеклетки актинопорином RTX-Ala (б)

Скачать (92KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Множественное выравнивание аминокислотных последовательностей пептидов Кунитца морской анемоны H. crispa: APHC1, APHC2, APHC3, InhVJ, HCRG1, HCRG2, HCRG21, HCGS 1.10, HCGS 1.19, HCGS 1.20, HCGS 1.36, HCTX1, токсинов анемоны Stichodactyla mertensii SMTX1 и SMTX A49E, Stichodactylа helianthus SHTXIII, а также ингибитора трипсина BPTI из B. taurus; идентичные а.о. показаны на темно-сером фоне, консервативные – на светло-сером (а). Филогенетическое дерево пептидов Кунитц-типа из морских анемон семейств Actiniidae и Stichodactylidae, построенное методом минимальной эволюции; представители комбинаторной библиотеки H. crispa формируют на дереве четыре кластера: I–III представлены HCGS-/HCRG-пептидами, IV – HCTX-пептидами; HCGS-пептиды обозначены красными кружками, HCRG-пептиды – зелеными, HCTX/SMTX-пептиды – голубыми; последовательности пептидов с P1Lys показаны на синем фоне, с P1Thr – на розовом фоне, с P1Arg – на зеленом фоне [42] (б)

Скачать (553KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Электрофизиологический анализ ингибирующего действия пептида rHCRG21 на TRPV1. Оценка активности TRPV1 в контрольных условиях и в присутствии rHCRG21 (10 мкM) (а); оценка проводимости TRPV1 при коаппликации капсаицина (CAP) (2 мкM) с rHCRG21 (10 мкM) (б) (капсазепин (CZP) (10 мкM) использован в качестве стандартного антагониста (n ≥ 3)) [49]

Скачать (57KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Аминокислотные последовательности дефензинов морских анемон Н. magnifica [54] и S. helianthus [55]. Идентичные а.о. показаны на светло-сером фоне, точечные замены остатков – на белом фоне, остатки цистеина выделены жирным шрифтом. Звездочками отмечен реактивный сайт взаимодействия с α-амилазам

Скачать (51KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Множественное выравнивание аминокислотных последовательностей APETx-подобных пептидов из H. crispa: Hcr 1b-1 (P0DL87), Hcr 1b-2 (C0HL52), Hcr 1b-3 (C0HL53), Hcr 1b-4 (C0HL54) [56], APETx1 (P61541) и APETx2 (P61542) из A. elegantissima [57]. Идентичные остатки изображены на светло-сером фоне, точечные замены остатков – на белом фоне. Элайнмент выполнен с помощью программы Vector NTI [56]

Скачать (140KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Модель 3D структуры комплекса Hcr 1b-1–ASIC (а). Ленточные диаграммы моделей 3D структур молекул APETx2, Hcr 1b-2, Hcr 1b-3 и Hcr 1b-4 (б) [56, 59]. Дипольные моменты молекул показаны стрелками, эквипотенциальные поверхности (молекулярные электростатические потенциалы – МЭП) окрашены в розовый цвет (отрицательный потенциал) и синий (положительный), выполнены с помощью программ SPDBV и Chimera

Скачать (187KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024