Обзорная статья

ПРИРОДНЫЕ α-КОНОТОКСИНЫ И ИХ СИНТЕТИЧЕСКИЕ АНАЛОГИ В ИССЛЕДОВАНИИ НИКОТИНОВЫХ АЦЕТИЛХОЛИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ

© 2006 г. И. Е. Кашеверов, Ю. Н. Уткин, В. И. Цетлин

Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117997 ГСП, Москва, В-437, ул. Миклухо-Маклая, 16/10

Поступила в редакцию 29.08.2005 г. Принята к печати 25.10.2005 г.

Обзор посвящен α-конотоксинам, пептидным нейротоксинам из ядовитых морских улиток рода Conus, с высокой специфичностью блокирующим различные типы никотиновых ацетилхолиновых рецепторов (АХР). Изложению результатов, касающихся α-конотоксинов, предшествует краткая информация о структурной организации мышечных и нейрональных АХР, их участию в физиологических процессах, роли в различных заболеваниях и, в связи с этим, обоснована необходимость количественного определения подтипов АХР с помощью нейротоксинов и иных подходов. Химическое строение, пространственная организация и специфичность действия α-конотоксинов обсуждается главным образом в свете работ последних нескольких лет, иллюстрирующих способность α-конотоксинов селективно взаимодействовать с мышечными или гетеро- и гомоолигомерными нейрональными АХР, проявляя при этом высокую видоспецифичность. Основное внимание уделено детальной характеристике поверхностей взаимодействия α-конотоксинов и АХР с использованием синтетических аналогов α-конотоксинов, мутаций в АХР и парных мутаций в α-конотоксинах и АХР.

Открытие в 2001 г. ацетилхолинсвязывающего белка из прудовика Lymnaea stagnalis и установление его кристаллической структуры обусловило быстрый прогресс в понимании структурной организации лигандсвязывающих доменов АХР, с которыми взаимодействуют и α-конотоксины. В обзоре представлены данные о взаимодействии различных α-конотоксинов с ацетилхолинсвязывающими белками, обсуждается недавно опубликованная кристаллическая структура ацетилхолинсвязывающего белка из Aplysia californica с аналогом α-конотоксина PnIA, а также использование этой структуры для моделирования комплексов α-конотоксинов с различными АХР.

Ключевые слова: α-конотоксины, синтетические аналоги, структура, биологическая активность, никотиновые ацетилхолиновые рецепторы, ацетилхолинсвязывающие белки

Биоорг. химия 2006, 32 (2):115-129