Российские и китайские ученые раскрыли структуру нейтротоксина улиток-конусов – одного из самых опасных для человека обитателей моря, – который можно использовать в качестве основы для быстродействующих болеутоляющих.
Улитки-конусы, широко встречающиеся в прибрежных водах тропических морей, ночью выходят на охоту из-под толщи песка. Когда мимо них проплывает рыба, они выбрасывают «гарпун», который вводит в тело жертвы.
Яд конуса состоит из двух компонентов — быстродействующего нейротоксина и особой версии инсулина. Нейротоксин убивает жертву улитки, а инсулин парализует тело рыбы буквально за миллисекунды благодаря тому, что клетки мускулов и мозга мгновенно лишаются главного источника пищи — молекул сахаров в крови. Яд конусов обладает такой силой, что он может убивать не только рыб, но и человека.
Российские ученые совместно с коллегами из Китая раскрыли секреты устройства «боевой части» яда — альфа-конотоксина, выявив его молекулярную структуру при помощи методов рентгеновской кристаллографии. Статья об открытии была опубликована в научном журнале Scientific Reports.
Стартап создает лекарства из несуществующих в природе белков
Идеи
«Полученная информация о том, как токсины распознают определенные рецепторы, используется для разработки болеутоляющих нового типа. Они уже применяются, но достаточно узко, при тяжелых клинических случаях, в том числе при онкологии», — рассказал Виктор Цетлин из Института биохимии РАН в Москве.
Эксперименты по изучению структуры альфа-токсина, в частности, связывание этого вещества с белком AchBP (аналог рецепторов на нервных клетках, которые поражаются ядом моллюсков и других ядовитых существ), позволили российским биологам и их коллегам понять, как яд улиток-конусов блокирует передачу сигналов в нервах, пишет РИА «Новости».
По словам ученых, белок AChBP похож по своей структуре на своеобразную игрушку-вертушку с пятью лепестками, движения которых молекулы конотоксина блокируют, встраиваясь между ними.
Сведения о том, как альфа-конотоксин «цепляется» за эти лепестки помогут ученым понять, как другие виды конотоксинов, общее число которых превышает сотню, воздействуют на разные типы нейронов, и заставить их блокировать только те клетки, которые участвуют в передаче болевых сигналов, и не трогать все остальные элементы нервной системы.
Русские поймали сигнал инопланетян и год это скрывали
Кейсы
Кроме того, поражаемые ими рецепторы участвуют в развитии таких болезней, как мышечные дистрофии, нейродегенеративные и психические заболевания. Дальнейшие исследования помогут в разработке новых анальгетиков.
Ранее «Хайтек» сообщал об открытии американских ученых, которые научились имплантировать новые нейроны в мозг. Новая технология позволяет имплантировать нейронные стволовые клетки в гиппокамп, чтобы заменить поврежденные клетки мозга и восстановить воспоминания.