1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Науки о жизни
  4. T. 513, № 1, 2023

Доклады Российской академии наук. Науки о жизни, 2023, T. 513, № 1, стр. 575-580

Синтетические пептидные фрагменты токсина WTX снижают артериальное давление у крыс в состоянии общей анестезии

М. С. Северюхина 1, 2, А. М. Исмаилова 1, Э. Р. Шайхутдинова 1, И. А. Дьяченко 1, Н. С. Егорова 3, А. Н. Мурашев 1, член-корреспондент РАН В. И. Цетлин 3, Ю. Н. Уткин 3, *, **

1 Филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
Московская область, Пущино, Россия

2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Пущинский государственный естественно-научный институт
Пущино, Россия

3 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
Москва, Россия

* E-mail: utkin@ibch.ru
** E-mail: yutkin@yandex.ru

Поступила в редакцию 10.07.2023
После доработки 29.07.2023
Принята к публикации 29.07.2023

Аннотация

Ранее нами было показано, что необычный токсин WTX из яда кобры Naja kaouthia при внутривенном введении вызывал снижение артериального давления (АД) и повышение частоты сердечных сокращений (ЧСС) у крыс (Ogay et al., 2005). Для идентификации участка молекулы токсина, отвечающего за эти эффекты, нами исследовано влияние синтетических пептидных фрагментов WTX на АД и ЧСС нормотензивных самцов крыс линии Sprague Dawley, находящихся в состоянии общей анестезии, вызванной препаратами Телазол и Ксилазин. Установлено, что пептиды, соответствующие центральной полипептидной петле WTX и стабилизированные дисульфидной связью, при внутривенном введении в концентрациях от 0.1 до 1.0 мг/мл вызывали продолжительное дозозависимое снижение АД. При этом ЧСС повышалась лишь в первые 5–10 мин после введения. Таким образом, фрагменты WTX, соответствующие центральной полипептидной петле, воспроизводят снижение АД, вызываемое токсином.

Ключевые слова: необычный токсин, WTX, артериальное давление, частота сердечных сокращений

Список литературы

  1. Kessler P., Marchot P., Silva M., et al. The three-finger toxin fold: a multifunctional structural scaffold able to modulate cholinergic functions. // J. Neurochem. 2017. V. 142. Suppl. 2. P. 7–18.

  2. Nirthanan S. Snake three-finger α-neurotoxins and nicotinic acetylcholine receptors: molecules, mechanisms and medicine. // Biochem. Pharmacol. 2020. V. 181. P. 114168.

  3. Utkin Y.N., Kukhtina V.V., Kryukova E.V., et al. “Weak toxin” from Naja kaouthia is a nontoxic antagonist of alpha 7 and muscle-type nicotinic acetylcholine receptors. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276. № 19. P. 15810–15815.

  4. Nirthanan S., Gopalakrishnakone P., Gwee M.C., et al. Non-conventional toxins from Elapid venoms. Toxicon. 2003. V. 41. № 4. P. 397–407.

  5. Mordvintsev D.Y., Polyak Y.L., Rodionov D.I., et al. Weak toxin WTX from Naja kaouthia cobra venom interacts with both nicotinic and muscarinic acetylcholine receptors. FEBS J. 2009. V 276. № 18. P. 5065–5075.

  6. Janssen B.J., Leenders P.J., Smits J.F. Short-term and long-term blood pressure and heart rate variability in the mouse. // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2000. V. 278. № 1. P. R215–R225.

  7. Lyukmanova E.N., Shulepko M.A., Shenkarev Z.O., et al. Central loop of non-conventional toxin WTX from Naja kaouthia is important for interaction with nicotinic acetylcholine receptors. Toxicon. 2016. V. 119. P. 274–279.

  8. Shenkarev Z.O., Chesnokov Y.M., Zaigraev M.M., et al. Membrane-mediated interaction of non-conventional snake three-finger toxins with nicotinic acetylcholine receptors. Commun. Biol. 2022. V. 5. №1. P. 1344.

  9. Fruchart-Gaillard C., Gilquin B., Antil-Delbeke S., et al. Experimentally based model of a complex between a snake toxin and the alpha 7 nicotinic receptor. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2002. V. 99. № 5. P. 3216–3221.

  10. Nys M., Zarkadas E., Brams M., et al. The molecular mechanism of snake short-chain α-neurotoxin binding to muscle-type nicotinic acetylcholine receptors. Nat. Commun. 2022. V. 13. № 1. P. 4543.

  11. Lyukmanova E.N., Shenkarev Z.O., Shulepko M.A., et al. Structural Insight into Specificity of Interactions between Nonconventional Three-finger Weak Toxin from Naja kaouthia (WTX) and Muscarinic Acetylcholine Receptors. J. Biol. Chem. 2015. V. 290. № 39. P. 23616–23630.

  12. Marquer C., Fruchart-Gaillard C., Letellier G., et al. Structural model of ligand-G protein-coupled receptor (GPCR) complex based on experimental double mutant cycle data: MT7 snake toxin bound to dimeric hM1 muscarinic receptor. // J. Biol. Chem. 2011. V. 286. № 36. P. 31661–31675.

  13. Ogay A.Y., Rzhevsky D.I., Murashev A.N., et al. Weak neurotoxin from Naja kaouthia cobra venom affects haemodynamic regulation by acting on acetylcholine receptors. // Toxicon. 2005. V. 45. № 1. P. 939–939.

  14. Juillerat M.A., Schwendimann B., Hauert J., et al. Specific binding to isolated acetylcholine receptor of a synthetic peptide duplicating the sequence of the presumed active center of a lethal toxin from snake venom. // J. Biol. Chem. 1982. V. 257. № 6. P. 2901–2907.

  15. Mineev K.S., Kryukova E.V., Kasheverov I.E., et al. Spatial Structure and Activity of Synthetic Fragments of Lynx1 and of Nicotinic Receptor Loop C Models. // Biomolecules. 2020. V. 11. № 1. P. 1.

  16. Шаманаев А.Ю., Алиев О.И., Анищенко А.М., и др. Показатели сердечной деятельности у крыс линии SHR до и после установления стабильно высокого артериального давления // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 4–6. С. 1115–1118.

  17. Кадомцев Д.В., Пасечникова Е.А., Голубев В.Г. Золетил-ксилазиновый наркоз в экспериментах у крыс // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 5–1. С. 56–57.

  18. Haass M., Kübler W. Nicotine and sympathetic neurotransmission. // Cardiovasc. Drugs Ther. 1997. V. 10. № 6. P. 657–665.

  19. Muntzel M.S., Abe A., Petersen J.S. Effects of adrenergic, cholinergic and ganglionic blockade on acute depressor responses to metformin in spontaneously hypertensive rats. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1997. V. 281. № 2. P. 618–623.

  20. Holte H.R., Bjørnstad-Ostensen A., Berg T. The role of endogenous bradykinin in blood pressure homeostasis in spontaneously hypertensive rats. // Br. J. Pharmacol. 1996. V. 118. № 8. P. 1925–1930.

  21. Sharma J.N., Amrah S.S., Noor A.R.. Suppression of hypotensive responses of captopril and enalapril by the kallikrein inhibitor aprotinin in spontaneously hypertensive rats. // Pharmacology. 1995. V. 50. № 6. P. 363–369.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Науки о жизни

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал