Конотоксины
Конотоксины — органические соединения, группа пептидных токсинов, продуцируемые хищными брюхоногими моллюсками из семейства Конусы (Conidae). Конотоксины являются сильнейшими нейротоксинами и чрезвычайно токсичны. ЛД50 некоторых типов составляет 50—150 нг/кг.
| Предшественник α-конотоксина | |
|---|---|
 α-Конотоксин PnIB из Conus pennaceus, дисульфидные мостики показаны жёлтым цветом. | |
| Идентификаторы | |
| Символ | Toxin_8 |
| Pfam | PF07365 |
| InterPro | IPR009958 |
| PROSITE | PDOC60004 |
| SCOP | 1mii |
| SUPERFAMILY | 1mii |
| OPM superfamily | 157 |
| OPM protein | 1akg |
| Доступные структуры белков | |
| Pfam | структуры |
| PDB | RCSB PDB; PDBe; PDBj |
| PDBsum | 3D-модель |
| Ώ-конотоксин | |
|---|---|
 Принципиальная схема трёхмерной структуры ω-конотоксина MVIIA (зиконотида). Дисульфидная связь показана золотистым цветом. | |
| Идентификаторы | |
| Символ | Conotoxin |
| Pfam | PF02950 |
| InterPro | IPR004214 |
| SCOP | 2cco |
| SUPERFAMILY | 2cco |
| OPM superfamily | 120 |
| OPM protein | 1fyg |
| Доступные структуры белков | |
| Pfam | структуры |
| PDB | RCSB PDB; PDBe; PDBj |
| PDBsum | 3D-модель |
Конотоксины, которые состоят из 10—30 аминокислотных остатков, обычно имеют одну или несколько дисульфидных связей. Конотоксины обладают множеством механизмов воздействий, большинство из которых не определены. Однако, как представляется, многие из этих пептидов усиливают активность ионных каналов[1]. В последнее время в фармакологии широко изучаются свойства и применение некоторых конотоксинов[2].
Источники
править
Источниками конотоксинов или организмами продуцентами являются красивые морские хищные брюхоногие моллюски семейства Conidae.
Их ядовитый аппарат состоит из ядовитой железы, пузырька с ядом, канала, влагалища радулы и зубов радулы. Глотка и хоботок, являющиеся частью пищеварительной системы, также играют важную роль. Считается, что, готовясь уколоть, моллюск выдвигает зубы радулы из влагалища радулы и глотки в хоботок, чтобы вонзить их в тело жертвы. При уколе пузырёк и канал сжимаются, яд под давлением вгоняется во влагалище радулы и в свёрнутые, похожие на острый полый гарпун, зубы радулы. Конусы довольно агрессивны по отношению к крупным видам животных, включая и человека. Если потревожить конуса, то вместо того, что отплыть подальше, он скорее всего начнёт нападать на врага, используя активно при этом свой ядовитый аппарат, что делает его смертельно опасным для жизни человека.
-
Текстильный конус (Conus textile).
-
Географический конус (Conus geographus) — наиболее ядовитый и смертельно опасный для человека брюхоногий моллюск[3][4].
-
Мраморный конус (Conus marmoreus ).
-
Дворцовый конус (Conus aulicus).
Типы и биологическая активность
правитьЧисло конотоксинов, активность которых была определена в настоящее время, составляет пять. Названия токсинов даны буквами греческого алфавита: α(альфа)-, δ(дельта)-, κ(каппа)-, μ(мю)- и ω(омега). Каждый из пяти типов конотоксинов воздействуют на различные виды рецепторов:
- α-конотоксин ингибирует никотиновые ацетилхолиновые рецепторы нервной и мышечной тканей[5].
- δ-конотоксин подавляет быструю инактивацию потенциал-зависимых натриевых каналов[6].
- κ-конотоксин ингибирует калиевые каналы[7].
- μ-конотоксин ингибирует потенциал-зависимые натриевые каналы мышц[8].
- ω-конотоксин ингибирует потенциал-зависимые кальциевые каналы, N-типа[9]. Поскольку N-тип потенциал-зависимых кальциевых каналов связан с альгезией (чувствительность к боли), то ω-конотоксин оказывает обезболивающее действие: эффект ω-конотоксина M VII A в 100—1000 раз превышает анальгезирующий эффект морфина[10]. Вследствие этого, синтетический вариант ω-конотоксина M VII A нашёл применение в качестве анальгетического лекарственного препарата — зиконотида (торговое название — Приалт) [11].
Примечания
править- ↑ Terlau H., Olivera B. M. Conus venoms: a rich source of novel ion channel-targeted peptides (англ.) // Physiol. Rev.[англ.] : journal. — 2004. — Vol. 84, no. 1. — P. 41—68. — doi:10.1152/physrev.00020.2003. — PMID 14715910.
- ↑ Olivera B. M., Teichert R. W. Diversity of the neurotoxic Conus peptides: a model for concerted pharmacological discovery. (англ.) // Mol Interv : journal. — 2007. — Vol. 7, no. 5. — P. 251—260. — doi:10.1124/mi.7.5.7. — PMID 17932414.
- ↑ Наталья Московская. Раковины мира. История, коллекционирование, искусство. — Москва: Аквариум-Принт, Харвест, 2007. — 256 с.
- ↑ Алякринский А. Р. Конусы : смертоносные моллюски тропических морей : каталог коллекции Дарвиновского музея. Каталог коллекции Дарвиновского музея. — М.: ГДМ, 2005. — 102 с.
- ↑ Nicke A., Wonnacott S., Lewis R. J. Alpha-conotoxins as tools for the elucidation of structure and function of neuronal nicotinic acetylcholine receptor subtypes (англ.) // Eur. J. Biochem.[англ.] : journal. — 2004. — Vol. 271, no. 12. — P. 2305—2319. — doi:10.1111/j.1432-1033.2004.04145.x. — PMID 15182346.
- ↑ Leipold E., Hansel A., Olivera B. M., Terlau H., Heinemann S. H. Molecular interaction of delta-conotoxins with voltage-gated sodium channels (англ.) // FEBS Lett.[англ.] : journal. — 2005. — Vol. 579, no. 18. — P. 3881—3884. — doi:10.1016/j.febslet.2005.05.077. — PMID 15990094.
- ↑ Shon K. J., Stocker M., Terlau H., Stühmer W., Jacobsen R., Walker C., Grilley M., Watkins M., Hillyard D. R., Gray W. R., Olivera B. M. kappa-Conotoxin PVIIA is a peptide inhibiting the shaker K+ channel (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1998. — Vol. 273, no. 1. — P. 33—38. — doi:10.1074/jbc.273.1.33. — PMID 9417043.
- ↑ Li R. A., Tomaselli G. F. Using the deadly mu-conotoxins as probes of voltage-gated sodium channels (англ.) // Toxicon[англ.] : journal. — 2004. — Vol. 44, no. 2. — P. 117—122. — doi:10.1016/j.toxicon.2004.03.028. — PMID 15246758. — PMC 2698010.
- ↑ Nielsen K. J., Schroeder T., Lewis R. Structure-activity relationships of omega-conotoxins at N-type voltage-sensitive calcium channels (англ.) // J. Mol. Recognit. : journal. — 2000. — Vol. 13, no. 2. — P. 55—70. — doi:10.1002/(SICI)1099-1352(200003/04)13:2<55::AID-JMR488>3.0.CO;2-O. — PMID 10822250. Архивировано 13 августа 2011 года.
- ↑ Bowersox S. S., Luther R. Pharmacotherapeutic potential of omega-conotoxin MVIIA (SNX-111), an N-type neuronal calcium channel blocker found in the venom of Conus magus (англ.) // Toxicon[англ.] : journal. — 1998. — Vol. 36, no. 11. — P. 1651—1658. — doi:10.1016/S0041-0101(98)00158-5. — PMID 9792182.
- ↑ Prommer E. Ziconotide: a new option for refractory pain (неопр.) // Drugs Today. — 2006. — Т. 42, № 6. — С. 369—378. — doi:10.1358/dot.2006.42.6.973534. — PMID 16845440.