|
Conference publicationsAbstractsXVIII conferenceCorrelation between molecular surface hydrophobic properties and effect selectivity of scorpion α-toxinsE-mail: anna.koromyslova@gmail.com 1 pp. (accepted)Потенциал-чувствительные натриевые каналы (ПЧНК) — это интегральные белки мембраны клеток, селективно пропускающие ионы натрия. ПЧНК играют важную роль в проведении нервного импульса и возбудимости мышечной ткани. ПЧНК — одна из главных мишеней нейротоксинов ядов животных — например, токсинов скорпионов, модифицирующих активность каналов и потенциал на мембране. Токсины скорпионов разделяют по типу сайта связывания и вызываемому эффекту на α- и β-токсины. α-Токсины действуют на т.н. третий рецепторный сайт и оказывают α-эффект —замедление быстрой инактивации ПЧНК, приводящее к продлению потенциала действия. Некоторые α-токсины действуют на каналы млекопитающих («млекотоксины»), другие — на каналы насекомых («инсектотоксины»), третьи действуют сразу на обе группы животных. Выяснение механизма этой селективности важно как для фундаментальных нейробиологических исследований, так и разработки новых инсектицидов на основе инсектотоксинов ядов скорпионов. Предполагают, что специфичность токсинов по отношению к насекомым или млекопитающим определяет т.н. RC-домен, состоящий из петли в области N-конца и С-концевого участка токсина, сближенных за счёт внутримолекулярной дисульфидной связи. В данной работе методами молекулярной динамики и молекулярного гидрофобного потенциала были исследованы гидрофобные свойства поверхности α-токсинов скорпионов и их конформационная подвижность. Выяснено, что RC-домены млекотоксинов заметно более гидрофильны и динамически подвижны, чем остальная часть («ядро») молекулы. Для двух других групп токсинов существенной разницы по этим параметрам между двумя доменами не наблюдается. Предполагаемая связь селективности токсинов с гидрофобными и динамическими свойствами RC-домена позволяет предположить существование функциональных доменов, сформировавшихся в процессе эволюции для диверсификации или специализации действия компонентов ядов. Данные результаты будут использованы для разработки более детальной модели селективности α-токсинов скорпионов млекопитающие–насекомые и дизайна биоинженерных аналогов токсинов, селективно действующих на каналы насекомых. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ (ГК № П818). |
