- Код статьи
- S19982860S0132342325050089-1
- DOI
- 10.7868/S1998286025050089
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 51 / Номер выпуска 5
- Страницы
- 831-843
- Аннотация
- Трехпетельные токсины (ТПТ) образуют одно из наиболее обширных семейств токсинов змеиных ядов. ТПТ характерны для большинства ядов аспид, но практически не встречаются в ядах гадюк. С использованием ядовитых желез гадюк и был получен 21 клон кДНК, кодирующий эту группу токсинов. Из полученных последовательностей кДНК были выведены аминокислотные последовательности 9 ТПТ. Установленные последовательности имеют сигнальные пептиды, содержащие 19-21 аминокислотный остаток, за которыми следует зрелый белок, состоящий из 67 остатков. Все ТПТ гадюк относятся к группе нетрадиционных (non-conventional) токсинов, а их последовательности содержат 9 остатков цистеина. ТПТ, кодируемый одним из транскриптов, был получен гетерологической экспрессией в клетках в виде гибридного белка с растительным белком-партнером SUMO с последующим отщеплением специфичной растительной протеазой Bd-SENP1 и хроматографической очисткой. Структура полученного белка подтверждена методом масс-спектрометрии. Анализ его биологической активности показал, что этот токсин – слабый антагонист никотиновых холинорецепторов нейронного α7 и α3β2 подтипов. С использованием гибридного белка с SUMO мы также попытались получить ТПТ Aze-2 гадюки , аминокислотная последовательность которого была установлена нами ранее в результате транскриптомного анализа ядовитой железы , а сам белок в минимальных количествах был идентифицирован в яде этой змеи. Однако токсин, точно соответствующий по массе Aze-2, с использованием этого подхода получить не удалось. Таким образом, в результате работы были установлены аминокислотные последовательности 9 ТПТ гадюк, один из которых был получен экспрессией гена в клетках и проявил способность взаимодействовать с никотиновыми холинорецепторами нейронного α7 и α3β2 подтипов.
- Ключевые слова
- трехпетельные токсины клонирование экспрессия SUMO масс-спектрометрия никотиновый холинорецептор
- Дата публикации
- 01.05.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 1
Библиография
- 1. Utkin Y., Sunagar K., Jackson T.N., Reeks T., Fry B.G. // In Venomous Reptiles and Their Toxins: Evolution, Pathophysiology and Biodiscovery. Ed. Fry B.G. New York: Oxford University Press, 2015. P. 215– 227.
- 2. Dubovskii P.V., Utkin Y.N. // Toxins (Basel). 2024. V. 16. P. 262. https://doi.org/10.3390/toxins16060262
- 3. Nirthanan S., Gopalakrishnakone P., Gwee M.C., Khoo H.E., Kini R.M. // Toxicon. 2003. V. 41. P. 397– 407. https://doi.org/10.1016/s0041-0101 (02)00388-4
- 4. Heyborne W.H., Mackessy S.P. // Toxicon. 2021. V. 190. P. 22–30. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2020.12.002
- 5. Srodawa K., Cerda P.A., Davis Rabosky A.R., Crowe-Riddell J.M. // Toxins (Basel). 2023. V. 15. P. 523. https://doi.org/10.3390/toxins15090523
- 6. Junqueira-de-Azevedo I.L., Ching A.T., Carvalho E., Faria F., Nishiyama M.Y. Jr., Ho P.L., Diniz M.R. // Genetics. 2006. V. 173. P. 877–889. https://doi.org/10.1534/genetics.106.056515
- 7. Pahari S., Mackessy S.P., Kini R.M. // BMC Mol. Biol. 2007. V. 8. P. 115. https://doi.org/10.1186/1471-2199-8-115
- 8. Nicolau C.A., Carvalho P.C., Junqueira-de-Azevedo I.L., Teixeira-Ferreira A., Junqueira M., Perales J., Neves- Ferreira A.G., Valente R.H. // J. Proteomics. 2017. V. 151. P. 214–231. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.06.029
- 9. Babenko V.V., Ziganshin R.H., Weise C., Dyachenko I., Shaykhutdinova E., Murashev A.N., Zhmak M., Starkov V., Hoang A.N., Tsetlin V., Utkin Y. // Biomedicines. 2020. V. 8. P. 249. https://doi.org/10.3390/biomedicines8080249
- 10. Dingwoke E.J., Adamude F.A., Mohamed G., Klein A., Salihu A., Abubakar M.S., Sallau A.B. // Biochem. Biophys. Rep. 2021. V. 28. P. 101164. https://doi.org/10.1016/j.bbrep.2021.101164
- 11. Kovalchuk S.I., Ziganshin R.H., Starkov V.G., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // Toxins (Basel). 2016. V. 8. P. 105. https://doi.org/10.3390/toxins8040105
- 12. Makarova Y.V., Kryukova E.V., Shelukhina I.V., Lebedev D.S., Andreeva T.V., Ryazantsev D.Y., Balandin S.V., Ovchinnikova T.V., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // Dokl. Biochem. Biophys. 2018. V. 479. P. 127–130. https://doi.org/10.1134/S1607672918020205
- 13. Malakhov M.P., Mattern M.R., Malakhova O.A., Drinker M., Weeks S.D., Butt T.R. // J. Struct. Funct. Genomic. 2004. V. 5. P. 75–86. https://doi.org/10.1023/B:JSFG.0000029237.70316.52
- 14. Kuo D., Nie M., Courey A.J. // Methods Mol. Biol. 2014. V. 1177. P. 71–80. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-1034-2_6
- 15. Frey S., Görlich D. // J. Chromatogr. A. 2014. V. 1337. P. 95–105. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2014.02.029
- 16. Doley R., Tram N.N., Reza M.A., Kini R.M. // BMC Evol. Biol. 2008. V. 8. P. 70. https://doi.org/10.1186/1471-2148-8-70
- 17. Chang L.S., Lin S.R., Chang C.C. // Arch. Biochem. Biophys. 1998. V. 354. P. 1–8. https://doi.org/10.1006/abbi.1998.0660
- 18. Fry B.G., Scheib H., van der Weerd L., Young B., McNaughtan J., Ramjan S.F., Vidal N., Poelmann R.E., Norman J.A. // Mol. Cell Proteomics. 2008. V. 7. P. 215–246. https://doi.org/10.1074/mcp.M700094-MCP200
- 19. Modahl C.M., Mackessy S.P. // PLoS Negl. Trop. Dis. 2016. V. 10. P. e0004587. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0004587
- 20. Modahl C.M., Mrinalini, Frietze S., Mackessy S.P. // Proc. Biol. Sci. 2018. V. 285. P. 20181003. https://doi.org/10.1098/rspb.2018.1003
- 21. Escherichia coli [gbbct]: 8087 CDS's (2330943 codons) // Codon Usage Database. https://www.kazusa.or.jp/codon/cgi-bin/showcodon. cgi?species=37762
- 22. Carpanta V., Clement H., Arenas I., Corzo G. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2024. V. 732. P. 150420. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2024.150420
- 23. Drake A.F., Dufton M.J., Hider R.C. // Eur. J. Biochem. 1980. V. 105. P. 623–630. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1980.tb04540.x
- 24. Micsonai A., Wien F., Kernya L., Lee Y.H., Goto Y., Réfrégiers M., Kardos J. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. V. 112. P. E3095–E3103. https://doi.org/10.1073/pnas.1500851112
- 25. Micsonai A., Moussong É., Wien F., Boros E., Vadászi H., Murvai N., Lee Y.H., Molnár T., Réfrégiers M., Goto Y., Tantos Á., Kardos J. // Nucleic Acids Res. 2022. V. 50(W1). P. W90–W98. https://doi.org/10.1093/nar/gkac345
- 26. Feofanov A.V., Sharonov G.V., Dubinnyi M.A., Astapova M.V., Kudelina I.A., Dubovskii P.V., Rodionov D.I., Utkin Y.N., Arseniev A.S. // Biochemistry (Moscow). 2004. V. 69. P. 1148–1157. https://doi.org/10.1023/b:biry.0000046890.46901.7e
- 27. Severyukhina M.S., Ojomoko L.O., Shelukhina I.V., Kudryavtsev D.S., Kryukova E.V., Epifanova L.A., Denisova D.A., Averin A.S., Ismailova A.M., Shaykhutdinova E.R., Dyachenko I.A., Egorova N.S., Murashev A.N., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // Int. J. Biol. Macromol. 2025. V. 288. P. 138626. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.138626
- 28. Otto P., Kephart D., Bitner R., Huber S., Volkerding K. // Promega Notes. 1998. V. 69. P. 19–23.
- 29. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2nd ed. Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989.
- 30. Ryabinin V.V., Ziganshin R.H., Starkov V.G., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2019. V. 45. P. 107–121. https://doi.org/10.1134/S1068162019020109
- 31. Rappsilber J., Mann M., Ishihama Y. // Nat. Protoc. 2007. V. 2. P. 1896–1906. https://doi.org/10.1038/nprot.2007.261
- 32. Geyer P.E., Kulak N.A., Pichler G., Holdt L.M., Teupser D., Mann M. // Cell Syst. 2016. V. 2. P. 185– 195. https://doi.org/10.1016/j.cels.2016.01.002
- 33. Ma B., Zhang K., Hendrie C., Liang C., Li M., Doherty-Kirby A., Lajoie G. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2003. V. 17. P. 2337–2342. https://doi.org/10.1002/rcm.1198
- 34. Lebedev D.S., Kryukova E.V., Ivanov I.A., Egorova N.S., Timofeev N.D., Spirova E.N., Tufanova E.Y., Siniavin A.E., Kudryavtsev D.S., Kasheverov I.E., Zouridakis M., Katsarava R., Zavradashvili N., Iagorshvili I., Tzartos S.J., Tsetlin V.I. // Mol. Pharmacol. 2019. V. 96. P. 664–673. https://doi.org/10.1124/mol.119.117713
