Полипептидные компоненты яда пауков, модулирующие активность потенциал-зависимых натриевых каналов

• Автор: Никольский, Антон Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 106 с. : ил.

Список сокращений
1. Введение
2. Обзор литературы
2.1. Структура и функция Ыа* каналов
2.2. Состав яда пауков
2.2.1. Низкомолекулярные компоненты
2.2.2. Пептидные компоненты
2.2.2.1. Линейные пептиды
2.2.2.2. Цистеин-содержащие пептиды
2.2.3. Белковые компоненты
2.3. Фундаментальный и прикладной интерес к ядам пауков
2.4. Фармакология потенциал-зависимых Ыа+ каналов
2.4.1. Поровые блокаторы
2.4.2. Модуляторы
2.4.2.1. Модуляторы активации
2.4.2.2. Модуляторы инактивации
2.4.2.3. Модуляторы смешанного действия
2.5. Заключение
3. Материалы и методы исследования
3.1. Материалы
3.2. Разделение яда. Очистка пептидов
3.3. Масс-спектрометрия
3.4. Восстановление дисульфидных связей и алкилирование тиольных групп
3.5. Определение А-концевой аминокислотной
последовательности
3.6. Селективный гидролиз полипептидов
3.6.1. Расщепление полипептидов бромцианом

3.6.2. Ферментативный гидролиз полипептидов
3.7. Определение концентрации полипептидов
УФ-спектрофотометрия
3.8. Анализ инсектицидной активности
3.9. Извлечение ооцитов из Хепорш 1аеупч
3.10. Экспрессия генов Иа+ каналов в ооцитах Хепорш 1ае1з 5
3.11. Электрофизиологические исследования 5
3.12. Построение модели пространственных структур
4. Результаты исследования и обсуждение
4.1. Стратегия и выбор объектов исследований
4.2. Выделение активных молекул
4.3. Установление первичной структуры выделенных веществ
4.4. Анализ первичной структуры новых б локаторов
Ыа- каналов
4.5. Механизм действия выделенных токсинов
4.6. Поиск структурных детерминант активности
новых полипептидов
4.7. Заключение
5. Выводы
6. Благодарности
7. Список литературы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
а.о. - аминокислотный остаток,
БСА - бычий сывороточный альбумин,
ВП - 4-винилпиридин,
ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография,
ДДТ - дихлордифенилтрихлорметилметан,
ДТТ -1,4-дитиотреитол,
ЛД50 - средняя летальная доза,
МАЛДИ - матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация, МС - масс-спектрометрия,
ОФ-ВЭЖХ - обращенно-фазовая ВЭЖХ,
ПНС - периферическая нервная система,
ПЧД - потенциал-чувствительный домен,
Трис - тригидроксиметиламинометан,
ТФУ - трифторуксусная кислота,
ТЭА - триэтиамин,
ЦНС - центральная нервная система,
ЦП - цитолитический пептид,
ЭДТА - этилендиаминтетраацетат натрия,
ЯМР - ядерный магнитный резонанс,
ВТХ - батрахотоксин,
СНСА - а-циано-4-гидроксикоричная кислота,
ЕС5о - средняя эффективная концентрация,
GTX - граянотоксин,
HEPES - 4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтансульфоновая кислота, ICK - «цистиновый узел» (inhibitor cystine knot),
Na+ каналы - потенциал-зависимые натриевые каналы,
NavAb - бактериальный Na+ канал из Arcobacter butzleri,
NaChBac - семейство бактериальных Na+ каналов,

2.5. Заключение
Потенциал-зависимые Ыа+ каналы играют ведущую роль в генерации и проведении возбуждения в нервных волокнах. Неудивительно, что они стали одной из главных мишеней биологически активных веществ, используемых человечеством. Такими веществами являются местные анестетики, широко применяемые в медицине, и многие пестициды, используемые повсеместно в аграрной промышленности. Для того чтобы разработать новые высокоэффективные вещества, воздействующие на Иа+ каналы, необходимо иметь четкое представление о структуре и функции этих белков. Поэтому современные исследования №+ каналов направлены на определение их пространственной структуры, поиск участков связывания природных и искусственных модуляторов, а также выяснение их места в физиологии человека и животных.
Несмотря на разнообразие исследованных нейротоксинов, вырабатываемых многими видами пауков, большая часть из них описывается одним типом структурной организации - «цистиновым узлом». Обобщая материал по локализованным сайтам связывания нейротоксинов с потенциалзависимыми Иа+ каналами, следует отметить тот факт, что токсины пауков действуют на сайты 1, 3 и 4. Таким образом, в процессе эволюции большинства пауков были отобраны следующие способы парализации и жертвы за счет селективного действия на №+ каналы: блокирование натриевой проводимости, увеличение времени жизни открытого состояния канала, смещение порога активации каналов. По-видимому, эти способы являются наиболее эффективными для нарушения функции №+ каналов, и используются для скорейшего достижения искомого токсического эффекта.