27 марта 2018

Ядовитый коктейль

Многие, кто посещал океанариум, вероятно, заметили красивых животных, похожих на цветы. Это актинии – близкие родственники медуз, они являются наиболее древними ядовитыми хищниками (~800 миллионов лет), ведут сидячий образ жизни и обитают исключительно в воде. Отличительной их чертой является наличие специализированных жалящих клеток, содержащих ядовитый секрет, эти клетки расположены в щупальцах. Яд актиний – это сложный коктейль, содержащий множество разнообразных биологически активных пептидов, включая нейротоксины, гемолизины и ингибиторы различных ферментов. Более 40 лет яд актиний исследовали методами классической химии, сводившимися к разделению яда на компоненты и тестированию их биологической активности. В настоящее время данный подход постепенно уходит в прошлое и состав ядов животных все чаще изучают методами протеомики, транскриптомики и геномики (омиксные, или если для яда – веномиксные, технологии). Актиниям яд нужен для защиты и ловли добычи. А человеку?

NB2RGVCA5Zs.jpgОксана Владимировна Синцова, м.н.с. лаборатории химии пептидов ТИБОХ ДВО РАН: мы провели анализ яда тропической актинии Heteractis magnifica и выяснили, что яд содержит множество биологически активных пептидов, некоторые из которых могут стать прототипами для создания новых фармацевтических препаратов. Например, токсины, взаимодействующие с болевыми рецепторами, применяются в качестве анальгезирующих препаратов. Блокаторы ионных каналов могут использоваться для лечения аутоиммунных заболеваний. Кроме того, в яде H. magnifica были обнаружены эффективные ингибиторы амилаз – ферментов, расщепляющих крахмал. Такие ингибиторы могут использоваться для создания новых сахароснижающих препаратов, жизненно необходимых для больных сахарным диабетом второго типа.

Сколько человек принимало участие в этой работе?

Данная работа является междисциплинарной, поэтому в ней приняло участие 11 сотрудников нашего института из 5 научных лабораторий.

Почему вы обратили внимание на ингибиторы амилаз?

Необходимость поиска подобных соединений обусловлена тем, что использующиеся в настоящий момент низкомолекулярные ингибиторы амилаз действуют недостаточно специфично и вызывают побочные эффекты.

В чем особенность обнаруженного вами вещества?

Найденный нами пептид является вторым ингибитором панкреатической амилазы, выделенным из актиний. Первый такой пептид был выделен группой канадских ученых в 2016 году.

Пептид представляет собой компактную молекулу, состоящую из 44 аминокислотных остатков. Он структурно близок к белкам млекопитающих – дефензинам. Поэтому, есть надежда, что при введении обнаруженного нами пептида в организм не будет возникать иммунной реакции.

Какие перспективы использования полученного ингибитора?

Ингибиторы панкреатической амилазы эффективно снижают уровень глюкозы у больных сахарным диабетом 2-го типа, по данным ВОЗ им больны около 8% населения планеты.

Конечно, для практического использования требуется проведение многоэтапных дорогостоящих исследований. Пока мы находимся в начале пути. Мы изучили основные свойства ингибитора. Предстоит еще детально изучить механизм его взаимодействия с ферментом и эффективность на экспериментальных животных, а также разработать высокоэффективный способ биотехнологического получения в клетках бактерий. Мы верим, что осилим долгий путь создания нового лекарственного препарата.

Работа выполнена в лаборатории химии пептидов ТИБОХ ДВО РАН и опубликована в журнале «Journal of Proteomics».

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. – Bibliogr.: 87 ref. doi: 10.1016/j.jprot.2017.11.019.

Пресс-служба ТИБОХ ДВО РАН

← Возврат к списку