Пресс-центр / новости / Наука /
Пептид морской анемоны HCIQ2c1 снижает транскрипцию провоспалительных факторов, предотвращает гиперактивакцию TRPA1 и снижает воспаление in vitro и in vivo
Воспаление – способ иммунной системы бороться с опасными для организма нарушениями целостности тканей. Одним из ключевых рецепторов, участвующих в развитии воспаления и передаче болевых сигналов, является ионный канал TRPA1. Коллектив ученых ИБХ, состоящий из сотрудников Лаборатории структурной биологии ионных каналов, Лаборатории биоинженерии нейромодуляторов и нейрорецепторов и Группы анализа структуры мембранных белков in silico, совместно с коллегами из МФТИ, МГУ им. М.В. Ломоносова и Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН (ТИБОХ РАН) изучили новый пептид Кунитц-типа HCIQ2c1, выделенный из яда морской анемоны Heteractis magnifica, и оказывающий TRPA1-опосредованное анальгезирующее действие in vivo.
Многие пептиды Кунитц-типа действуют на ионные каналы различных семейств, включая Kv, Cav, Nav и ASICs, в связи с чем обладают большим фармакологическим потенциалом. Эксперименты на мышиных моделях in vivo показали, что HCIQ2c1, выделенный из яда морской анемоны Heteractis magnifica, значительно уменьшает боль, отек и воспаление, вызванные AITC, капсаицином или λ-каррагинаном, указывая на вовлечение рецепторов семейства TRP в действие этого пептида. В экспериментах in vitro HCIQ2c1 ингибирует высвобождение внутриклеточного Ca2+ в макрофагах в ответ на гистамин, что может быть опосредовано модуляцией канала TRPA1. HCIQ2c1 значительно снижает уровень TNF-α и 5-липооксигеназы в макрофагах при обработке липополисахаридами (LPS). У мышей, получивших инъекцию LPS внутривенно, HCIQ2c1 подавляет экспрессию генов IL-1β и COX-2, TNF-α и iNOS, продукты которых участвуют в развитии воспаления. Противовоспалительная активность HCIQ2c1 сопоставима с активностью широко применяемого анальгетика диклофенака.
Электрофизиологические эксперименты показали, что HCIQ2c1 является аллостерическим модулятором канала TRPA1 и препятствует переходу канала в закрытое и «гиперактивированное» состояния. С помощью ЯМР-спектроскопии была установлена пространственная структура HCIQ2c1, что позволило построить модель комплекса HCIQ2c1-rTRPA1 в мембране. Согласно полученной модели, пептид взаимодействует одновременно с поровым и S1-S4 доменами канала, что, вероятно, фиксирует TRPA1 в определенной конформации.
Таким образом, HCIQ2c1 ингибирует синтез провоспалительных факторов, и снижает эффективность передачи болевого сигнала каналом TRPA1, и поэтому может рассматриваться как перспективный кандидат для противовоспалительной терапии.
Работа поддержана Российским научным фондом. Полученные данные опубликованы в журналах Marine Drugs и International Journal of Molecular Sciences.
[1] A.N. Kvetkina, S.D. Oreshkov, P.A. Mironov, M.M. Zaigraev, A.A. Klimovich, Y.V. Deriavko, A.S. Menshov, D.S. Kulbatskii, Y.A. Logashina, Y.A. Andreev, A.O. Chugunov, M.P. Kirpichnikov, E.N. Lyukmanova, E.V. Leychenko, Z.O. Shenkarev, Sea Anemone Kunitz Peptide HCIQ2c1: Structure, Modulation of TRPA1 Channel, and Suppression of Nociceptive Reaction In Vivo, Marine Drugs 22 (2024) 542. https://doi.org/10.3390/md22120542.
[2] A.N. Kvetkina, A.A. Klimovich, Y.V. Deriavko, E.A. Pislyagin, E.S. Menchinskaya, E.P. Bystritskaya, M.P. Isaeva, E.N. Lyukmanova, Z.O. Shenkarev, D.L. Aminin, E.V. Leychenko, Sea Anemone Kunitz Peptide HCIQ2c1 Reduces Histamine-, Lipopolysaccharide-, and Carrageenan-Induced Inflammation via the Suppression of Pro-Inflammatory Mediators, IJMS 26 (2025) 431. https://doi.org/10.3390/ijms26010431.
12 февраля