geomgouГеографическая среда и живые системыGeographical Environment and Living Systems2712-76132712-7621Московский государственный областной университетgeomgou-878Research ArticleСтатьиПОЛУЧЕНИЕ РЕКОМБИНАНТНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПОЛИПЕПТИДОВ МОРСКИХ АНЕМОНSEA ANEMONE BIOLOGICAL ACTIVE RECOMBINANT POLYPEPTIDES PRODUCTIONОсмаковДмитрий Игоревичodi.87@mail.ruАндреевЯрослав Алексеевичay@land.ruКозловСергей Александровичserg@ibch.ruИнститут биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наукRussian FederationИнститут биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Ов- чинниковаRussian FederationИнститут биооргани- ческой химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наукRussian Federation20102705202203711Copyright © Осмаков Д.И., Андреев Я.А., Козлов С.А., 20222022Осмаков Д.И., Андреев Я.А., Козлов С.А.Осмаков Д.И., Андреев Я.А., Козлов С.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geoecosreda.ru/jour/article/view/878

В работе приведена методика получения и очистки рекомбинантных полипептидов, представляющих практический интерес. Это несколько небольших поли- пептидных компонентов яда морских анемон, обладающих обезболивающим действием: APETx2, селективно блокирующий протон-чувствительные каналы ASIC3; и три гомоло- гичных полипептида АРНС1, АРНС2 и АРНС3, модулирующих активность ваниллоид- ного рецептора TRPV1. Первоначально были получены конструкции для бактериального синтеза полипептидов в составе слитных белков с фрагментом тиоредоксина, и далее осуществлена наработка и очистка полипептидов по общей схеме выделения. Биологи- ческая активность полученных в работе рекомбинантных продуктов соответствовала ак- тивности, ранее измеренной для природных полипептидов

A procedure for production of practically impotant recombinant polypeptides is presented in this paper. Those are recombinant analogues of sea anemone venom components with anesthetic effect: APETx2 selectively blocking acid-sensing ion channels ASIC3, and three homologous peptides APHC1, APHC2 and APHC3, that modulate activity of vanilloid receptor TRPV1. Polypeptides were purified using unified procedure from fusion proteins containing thioredoxin fragment after expressing plasmids had been constructed. The biological activity of recombinant polypeptides obtained in this work was equal to the activity measured for natural polypeptides.

полипептидные токсинырекомбинантные аналогиэкспрессионные конструктыpolypeptide toxinsrecombinant analoguesexpression constructsReferencesАндреев Я.А., Козлов С.А., Козловская Э.П., Гришин Е.В. () Анальгетическое действие пептидного ингибитора TRPV1-рецептора в моделях тепловой стимуляции боли // Доклады Академии наук. 2009. №424, 688-691.Андреев Я.А., Козлов С.А., Козловская Э.П., Гришин Е.В. () Анальгетическое действие пептидного ингибитора TRPV1-рецептора в моделях тепловой стимуляции боли // Доклады Академии наук. 2009. №424, 688-691.Зыкова Т.А., Винокуров Л.М., Маркова Л.Ф., Козловская Э.П., Еляков Г.Б. Аминокислотная последовательность трипсинового ингибитора IV из Radianthus macrodactylus // Биоорган. Химия. 1985. №11, 293-301.Зыкова Т.А., Винокуров Л.М., Маркова Л.Ф., Козловская Э.П., Еляков Г.Б. Аминокислотная последовательность трипсинового ингибитора IV из Radianthus macrodactylus // Биоорган. Химия. 1985. №11, 293-301.Зыкова Т. А., Монастырная М.М., Апаликова О.В., Швец Т.В., Козловская Э П. Низкомолекулярные цитолизины и ингибиторы трипсина из морской актинии Radianthus macrodactylus. Выделение и частичная характеристика // Биоорган. Химия. 1997. №54, 509-516.Зыкова Т. А., Монастырная М.М., Апаликова О.В., Швец Т.В., Козловская Э П. Низкомолекулярные цитолизины и ингибиторы трипсина из морской актинии Radianthus macrodactylus. Выделение и частичная характеристика // Биоорган. Химия. 1997. №54, 509-516.Ильина А.П., Монастырная М.М., Исаева М.П., Гузев К.В., Рассказов В.А., Козловская Э.П. Первичная структура актинопоринов актинии Oulactis orientalis // Биоорган. Химия. 2005. №31, 357- 362.Ильина А.П., Монастырная М.М., Исаева М.П., Гузев К.В., Рассказов В.А., Козловская Э.П. Первичная структура актинопоринов актинии Oulactis orientalis // Биоорган. Химия. 2005. №31, 357- 362.Козлов, С.А., Андреев, Я.А., Мурашев, А.Н., Скобцов, Д.И., Дьяченко И.А., Гришин Е.В. Новые полипептидные компоненты с анальгетической активностью из морской анемоны Heteractis crispa // Биоорганическая химия. 2009. №35, 789-798.Козлов, С.А., Андреев, Я.А., Мурашев, А.Н., Скобцов, Д.И., Дьяченко И.А., Гришин Е.В. Новые полипептидные компоненты с анальгетической активностью из морской анемоны Heteractis crispa // Биоорганическая химия. 2009. №35, 789-798.Монаcтырная М.М., Козловская Э.П., Иванов А.С., Мольнар А.А., Халилов Э.М., Еляков, Г.Б. Действие метридиолизина из морской анемоны Metridium senile на биологические и модельные мембраны // Биол. Мембраны. 1988. №5, 830-835.Монаcтырная М.М., Козловская Э.П., Иванов А.С., Мольнар А.А., Халилов Э.М., Еляков, Г.Б. Действие метридиолизина из морской анемоны Metridium senile на биологические и модельные мембраны // Биол. Мембраны. 1988. №5, 830-835.Сокотун И.Н., Лейченко Е.В., Вакорина Т.И., Еськов А.А., Ильина А.П., Монастырная М.М.,Козловская Э.П. Ингибитор сериновых протеиназ из актинии radianthus macrodactylus: выделение и физико-химические свойства // Биоорган. Химия. 2007. №33, 448-455.Сокотун И.Н., Лейченко Е.В., Вакорина Т.И., Еськов А.А., Ильина А.П., Монастырная М.М.,Козловская Э.П. Ингибитор сериновых протеиназ из актинии radianthus macrodactylus: выделение и физико-химические свойства // Биоорган. Химия. 2007. №33, 448-455.Anderluh, G. and Macek, P. Cytolytic peptide and protein toxins from sea anemones (Anthozoa: Actiniaria) // Toxicon. 2002. №40, 111-124.Anderluh, G. and Macek, P. Cytolytic peptide and protein toxins from sea anemones (Anthozoa: Actiniaria) // Toxicon. 2002. №40, 111-124.Anderluh, G., Pungercar, J., Strukelj, B., Macek, P. and Gubensek, F. Cloning, sequencing, and expression of equinatoxin II // Biochem Biophys Res Commun. 1996. №220, 437-442.Anderluh, G., Pungercar, J., Strukelj, B., Macek, P. and Gubensek, F. Cloning, sequencing, and expression of equinatoxin II // Biochem Biophys Res Commun. 1996. №220, 437-442.Andreev, Y. A., Kozlov, S. A., Koshelev, S. G., Ivanova, E. A., Monastyrnaya, M. M., Kozlovskaya, E. P. and Grishin, E. V. Analgesic compound from sea anemone Heteractis crispa is the first polypeptide inhibitor of vanilloid receptor 1 (TRPV1) // J Biol Chem. 2008. №283, 23914-23921.Andreev, Y. A., Kozlov, S. A., Koshelev, S. G., Ivanova, E. A., Monastyrnaya, M. M., Kozlovskaya, E. P. and Grishin, E. V. Analgesic compound from sea anemone Heteractis crispa is the first polypeptide inhibitor of vanilloid receptor 1 (TRPV1) // J Biol Chem. 2008. №283, 23914-23921.Antuch, W., Berndt, K. D., Chavez, M. A., Delfin, J. and Wuthrich, K. The NMR solution structure of a Kunitz-type proteinase inhibitor from the sea anemone Stichodactyla helianthus // Eur J Biochem. 1993. №212, 675-684.Antuch, W., Berndt, K. D., Chavez, M. A., Delfin, J. and Wuthrich, K. The NMR solution structure of a Kunitz-type proteinase inhibitor from the sea anemone Stichodactyla helianthus // Eur J Biochem. 1993. №212, 675-684.Bosmans, F. and Tytgat, J. Sea anemone venom as a source of insecticidal peptides acting on voltage-gated Na+ channels // Toxicon. 2007. №49, 550-560.Bosmans, F. and Tytgat, J. Sea anemone venom as a source of insecticidal peptides acting on voltage-gated Na+ channels // Toxicon. 2007. №49, 550-560.Carli, A., Bussotti, S., Mariottini, G. L. and Robbiano, L. Toxicity of jellyfish and sea-anemone venoms on cultured V79 cells // Toxicon. 1996. №34, 496-500.Carli, A., Bussotti, S., Mariottini, G. L. and Robbiano, L. Toxicity of jellyfish and sea-anemone venoms on cultured V79 cells // Toxicon. 1996. №34, 496-500.Cline, E. I., Wiebe, L. I., Young, J. D. and Samuel, J. Toxic effects of the novel protein UpI from the sea anemone Urticina piscivora // Pharmacol Res. 1995. №32, 309-314.Cline, E. I., Wiebe, L. I., Young, J. D. and Samuel, J. Toxic effects of the novel protein UpI from the sea anemone Urticina piscivora // Pharmacol Res. 1995. №32, 309-314.Deval, E., Noel, J., Lay, N., Alloui, A., Diochot, S., Friend, V., Jodar, M., Lazdunski, M. and Lingueglia, E. ASIC3, a sensor of acidic and primary inflammatory pain // Embo J. 2008. №27, 3047-3055.Deval, E., Noel, J., Lay, N., Alloui, A., Diochot, S., Friend, V., Jodar, M., Lazdunski, M. and Lingueglia, E. ASIC3, a sensor of acidic and primary inflammatory pain // Embo J. 2008. №27, 3047-3055.Diochot, S., Baron, A., Rash, L. D., Deval, E., Escoubas, P., Scarzello, S., Salinas, M. and Lazdunski, M. A new sea anemone peptide, APETx2, inhibits ASIC3, a major acid-sensitive channel in sensory neurons// Embo J. 2004. №23, 1516-1525.Diochot, S., Baron, A., Rash, L. D., Deval, E., Escoubas, P., Scarzello, S., Salinas, M. and Lazdunski, M. A new sea anemone peptide, APETx2, inhibits ASIC3, a major acid-sensitive channel in sensory neurons// Embo J. 2004. №23, 1516-1525.Dixon, M. The determination of enzyme inhibitor constants // Biochem J. 1953. №55, 170-171.Dixon, M. The determination of enzyme inhibitor constants // Biochem J. 1953. №55, 170-171.Elliott, R. C., Konya, R. S. and Vickneshwara, K. The isolation of a toxin from the dahlia sea anemone, Tealia felina L // Toxicon. 1986. №24, 117-122.Elliott, R. C., Konya, R. S. and Vickneshwara, K. The isolation of a toxin from the dahlia sea anemone, Tealia felina L // Toxicon. 1986. №24, 117-122.Grotendorst, G. R. and Hessinger, D. A. Purification and partial characterization of the phospholipase A2 and co-lytic factor from sea anemone (Aiptasia pallida) nematocyst venom // Toxicon. 1999. №37, 1779-1796.Grotendorst, G. R. and Hessinger, D. A. Purification and partial characterization of the phospholipase A2 and co-lytic factor from sea anemone (Aiptasia pallida) nematocyst venom // Toxicon. 1999. №37, 1779-1796.Honma, T., Kawahata, S., Ishida, M., Nagai, H., Nagashima, Y. and Shiomi, K. Novel peptide toxins from the sea anemone Stichodactyla haddoni // Peptides. 2008. №29, 536-544.Honma, T., Kawahata, S., Ishida, M., Nagai, H., Nagashima, Y. and Shiomi, K. Novel peptide toxins from the sea anemone Stichodactyla haddoni // Peptides. 2008. №29, 536-544.LaVallie, E. R., DiBlasio, E. A., Kovacic, S., Grant, K. L., Schendel, P. F. and McCoy, J. M. A thioredoxin gene fusion expression system that circumvents inclusion body formation in the E. coli cytoplasm // Biotechnology (N Y). 1993. №11, 187-193.LaVallie, E. R., DiBlasio, E. A., Kovacic, S., Grant, K. L., Schendel, P. F. and McCoy, J. M. A thioredoxin gene fusion expression system that circumvents inclusion body formation in the E. coli cytoplasm // Biotechnology (N Y). 1993. №11, 187-193.Schweitz, H., Bruhn, T., Guillemare, E., Moinier, D., Lancelin, J. M., Beress, L. and Lazdunski, M. Kalicludines and kaliseptine. Two different classes of sea anemone toxins for voltage sensitive K+ channels // J Biol Chem. 1995. №270, 25121-25126.Schweitz, H., Bruhn, T., Guillemare, E., Moinier, D., Lancelin, J. M., Beress, L. and Lazdunski, M. Kalicludines and kaliseptine. Two different classes of sea anemone toxins for voltage sensitive K+ channels // J Biol Chem. 1995. №270, 25121-25126.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.