Бразильские исследователи обнаружили два новых пептида с биотехнологическим потенциалом в змеином яде
Яды бразильских змей и пауков продолжают оставаться источником новых открытий с биотехнологическим потенциалом. Два недавно опубликованных исследования показывают, как это возможно даже у относительно хорошо изученных видов, таких как копьеголовая куфия Котиара (Bothrops cotiara) и сурукуку (Lachesis muta).
«Яды никогда не перестают удивлять. Несмотря на все накопленные знания, возможны свежие открытия, такие как непредсказуемые фрагменты, являющиеся частями известных белков. Несмотря на все доступные технологии, в этих токсинах предстоит изучить ещё очень многое», — заявил ведущий исследователь обеих работ Александре Ташима.
Он говорил о новом пептиде (фрагменте белка), идентифицированном в яде B. cotiara и названном Bc-7a. Хотя он является частью белка, вызывающего кровотечение у жертвы змеи, по функциональным характеристикам он ближе к пептидам, подобным тем, что легли в основу каптоприла — препарата, снижающего кровяное давление за счёт ингибирования активности ангиотензинпревращающего фермента (ACE).
Последнее исследование описано в статье, опубликованной в журнале Biochimie.
Молекулы, ингибирующие ACE, уже существуют, но поиск продолжается из-за побочных эффектов, таких как сухой кашель, головокружение и повышенный уровень калия в крови.
Этот пептид — один из 197, обнаруженных в исследовании, 189 из которых описаны впервые. В 2012 году та же группа обнаружила 73 пептида в яде этой же змеи. По словам авторов, разница обусловлена использованием в новом исследовании более быстрого и чувствительного оборудования, чем было доступно десять лет назад, а также большим количеством последовательностей пептидов, которые теперь можно извлечь из баз данных.
В предыдущих исследованиях Ташима и его группа обнаружили молекулы с биотехнологическим потенциалом в яде другой змеи, а также двух пауков-птицеедов.
Яд сурукуку
Исследование яда сурукуку L. muta, описанное в статье в Biochemical and Biophysical Research Communications, выявило 151 пептид, 126 из которых были ранее неизвестны.
Исследователей особенно заинтересовал новый пептид, производный от металлопротеиназы, под названием Lm-10a — фрагмент геморрагического токсина, который ингибирует ACE и потенциально может быть использован в препарате для лечения кровяного давления. Их анализ показал, что как Lm-10a из L. muta, так и Bc-7a из B. cotiara являются результатом процессов фрагментации во время созревания яда в железе змеи, и что из токсинов можно получить гораздо больше новых пептидов.
«При таком анализе полученная белковая последовательность — это всего лишь моментальный снимок. Расщепление, ферментативная деградация и другие процессы, генерирующие новые пептиды, которые не обязательно обнаруживаются, происходят постоянно», — пояснил Ташима.
Необходимы дополнительные исследования, чтобы проверить реальный потенциал обнаруженных пептидов. Более того, динамичный характер созревания токсинов указывает на использование ядовитыми змеями различных биологических механизмов для совершенствования яда в ходе эволюции.
«Несмотря на прогресс в технологиях секвенирования и производство больших объёмов данных в последние годы, в обширной вселенной пептидов и их биологических ролях предстоит открыть ещё многое. Мы должны воспользоваться нашей удачей — возможностью изучать эти виды, многие из которых вымрут, даже не будучи открытыми», — сказал Ташима.