Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые нашли в яде паука-птицееда пептиды, блокирующие калиевые каналы нейронов
Яд пауков традиционно является ценным источником множества химических соединений, с помощью которых ученые могут воздействовать на клетки нервной системы. Новая статья исследователей из Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН и МФТИ с коллегами стала очередной в серии, описав уникальные по структуре и фармакологическим свойствам муринотоксины из яда паука Pterinochilus murinus. Новый класс пептидных токсинов открывает перспективы создания молекулярных инструментов для нейробиологии, а также лекарств для лечения болезней мозга.
Нормальное функционирование клеток невозможно без слаженной работы специальных переносчиков, каналов и насосов, которые обеспечивают мембранный транспорт. Например, нарушения в процессах переноса ионов через клеточную мембрану вызывают многие болезни, включая патологии сердца, мышц и мозга. Для нормализации этих процессов ученые-фармакологи заняты поиском специальных веществ, меняющих состояние белков-переносчиков и ионных каналов.
Особенно хорошо с этой задачей справляются природные токсины. Они избирательно и эффективно меняют работу ионных каналов (например, блокируют их), поскольку отобраны для этого эволюцией. Действительно, за сотни миллионов лет живые существа «разработали» огромное число веществ, влияющих на многие биологические процессы, включая ионный транспорт. В природе эти яды помогают животным обездвижить и убить добычу, защитить себя или решать другие насущные задачи.
Однако в лаборатории токсины могут быть превращены в терапевтические вещества для дальнейшего использования в медицине. Особый интерес здесь представляют именно пептиды — небольшие белки. Сильная сторона пептидных лекарств — высокая эффективность и избирательность на фоне низкой токсичности. Уже сейчас в мире одобрены к применению несколько десятков лекарств пептидной природы, свыше ста лекарств-кандидатов проходят клинические и несколько сотен – доклинические испытания. Над проблемой поиска таких перспективных соединений продолжают работать исследователи из МФТИ, ГНЦ ИБХ РАН и других российских исследовательских центров. Они уже изучили и описали эффекты целого ряда природных компонентов, выделенных из самых разных ядовитых организмов. На сей раз ученые обратили внимание на пептиды яда паука-птицееда Pterinochilus murinus, известного также как «оранжевая кусачая штучка» за свою окраску и агрессивное поведение. Статья опубликована в журнале Cellular and Molecular Life Sciences.
Описанные в статье пептиды назвали муринотоксинами — в честь паука, в яде которого они были найдены. Интересной особенностью этих веществ стало то, что они работают не так, как ранее описанные токсины пауков, а по своему эффекту похожи на активные соединения из яда скорпионов. Помимо этого, муринотоксины имеют уникальную аминокислотную последовательность и пространственную структуру. Изучение механизма действия показало, что новые токсины блокируют работу определенной подгруппы калиевых каналов, физически нарушая прохождение ионов калия через эти мембранные белки.
«Ранее в лаборатории Нобелевского лауреата Родерика Маккиннона были охарактеризованы токсины пауков, воздействующие на потенциал-чувствительные домены некоторых калиевых каналов. Спустя 30 лет после этого открытия мы впервые обнаружили новый уникальный класс пептидов пауков, которые не только ингибируют калиевые каналы посредством альтернативного механизма, но и демонстрируют ранее не описанную пространственную организацию. Эти соединения являются поровыми блокаторами ключевых изоформ потенциал-чувствительных калиевых каналов центральной и периферической нервной системы, играющих важнейшую роль в нейропередаче и представляющих собой перспективные фармакологические мишени при таких состояниях, как эпилепсия», — прокомментировал Алексей Кузьменков, старший научный сотрудник лаборатории молекулярных инструментов для нейробиологии ГНЦ ИБХ РАН.
«Мы связываем уникальную фармакологию муринотоксинов с их необычной пространственной структурой. Полипептидная цепь формирует ранее не известный мотив, который мы назвали дисульфид-сцепленной шпилькой. Пептиды с подобным мотивом представляют собой миниатюрный молекулярный каркас для будущих биоинженерных приложений», – добавил Александр Василевский, доцент кафедры физико-химической биологии и биотехнологии МФТИ, заведующий лабораторией молекулярных инструментов для нейробиологии ГНЦ ИБХ РАН.
В работе кроме ученых из ГНЦ ИБХ РАН и МФТИ принимали участие их коллеги из Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины им. Н.Н. Лопухина Федерального медико-биологического агентства, Московского зоопарка, Лёвенского католического университета (Catholic University of Louvain) в Бельгии и Вуллонгонгского университета (University of Wollongong) в Австралии.
Telegram 
Дзен 
VK Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.
Научное сообщество подходит к созданию квантовых компьютеров с разных сторон. В этой гонке технологий даже нежелательный эффект, сопровождающий еще ненайденную частицу, может стать частью вычислительной логики.
Астрономы впервые получили одно из наиболее убедительных доказательств существования самых первых звезд во Вселенной. Именно такие объекты могли запустить химическую эволюцию космоса и привести к появлению галактик, планет и в итоге жизни.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно