Пауки, скорпионы и змеи на службе у биохимиков
Учёные Института биоорганической химии исследовали яды пауков, скорпионов, муравьев и змей и обнаружили пептиды, на основе которых могут быть разработаны высокоэффективные обезболивающие средства нового поколения, а также антимикробные лекарства.
Об этом рассказал на последнем заседании Президиума РАН заместитель директора Института биоорганической химии (ИБХ) РАН член-корреспондент РАН Евгений Гришин.
Исследованию подвергли 50 видов животных, в которых найдено более 150 различных токсинов (из них 136 охарактеризовано впервые), идентифицировано более 1500 новых пептидов. Как пояснил Евгений Гришин, полипептидные компоненты яда обладают не только токсическими свойствами, но и взаимодействуют с клеточной мембраной – избирательно управляют функциональной активностью ее рецепторов или ионных каналов, проявляя тем самым терапевтический эффект.
Согласно современным представлениям, мембранные рецепторы и ионные каналы в значительной мере определяют функционирование живой клетки, играют ключевую роль в передаче межклеточных сигналов, могут быть причиной различных заболеваний и патологий. Поэтому регуляция свойств клеточных рецепторов и ионных каналов посредством избирательного на них воздействия, – одна из задач современной биологии.
В ходе исследований в ИБХ РАН обнаружили семейство коротких полипептидов, выделенных из яда среднеазиатского паука Laсhesana – латарцинов, проявляющих сильную антимикробную активность по отношению как грамположительным, так и грамотрицательным бактериям и дрожжам.
Заместитель директора ИБХ РАН отметил, что до 40% взрослого населения развитых стран страдает от хронической боли. При этом традиционные обезболивающие лекарства (такие как опиоды, аспирин, антиконвульсанты) при некоторых состояниях, например, различных невропатиях, неэффективны. Поэтому получение принципиально новых обезболивающих средств, действующих на молекулярные механизмы генерации боли (с минимальными побочными эффектами), чрезвычайно актуально. Основой таких лекарств могут быть пептиды, действующие на рецепторы и ионные каналы клеточной мембраны, которые участвуют в процессах передачи сигнала от клетки к клетке, т.е. в болевых процессах. Такие пептиды учёные ИБХ РАН выделили из морской анемоны и яда паука Lycosa sp.
В экстракте морской анемоны (морское кишечнополостное животное класса коралловых полипов) исследователи идентифицировали пептидный компонент, подавляющий функциональную активность одного из рецепторов клеточной мембраны (TRPV1), участвующих в процессе формирования болевой чувствительности. Опыты на животных показали, что этот пептид обладает значительным обезболивающим эффектом. Другой полипептидный токсин (Lsp-1), выделенный из яда паука Lycosa sp (паук-волк), – новый модулятор кальциевых каналов клеточной мембраны. Он также может стать основой эффективного обезболивающего препарата.
