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2种新型ω-芋螺毒素的合成及作用靶点鉴定

2019-05-07周良燚陈金琴余硕陈必链戴秋云

生物技术通讯 2019年2期

周良燚,陈金琴,余硕,陈必链,戴秋云

1.福建师范大学 生命科学院,福建 福州 350117;2.军事医学研究院 生物工程研究所,北京 100071

芋螺毒素是由芋螺毒腺分泌的一类活性短肽,通常由12~40 个氨基酸残基组成,富含二硫键。根据其保守的信号肽序列和半胱氨酸框架,芋螺毒素可分为A、M、O、P、S、T、I、V、Y、J 等 20多个超家族[1-2];根据其药理学靶点的不同,芋螺毒素又可分为α、μ、ω、κ、δ、ψ、σ、ρ、加压素、惊厥剂、睡眠肽等药理家族[3-4]。ω-芋螺毒素由24~29个氨基酸残基组成,含3 对二硫键,半胱氨酸骨架结构为C-C-CC-C-C,二硫键连接方式为C1-C4、C2-C5、C3-C6[5],主要作用于 N、P/Q 及 L 型钙离子通道[2,6-7]。类似ω-芋螺毒素半胱氨酸骨架结构的还有δ、μO、κ及γ家族芋螺毒素,分别作用于钾离子通道(如κ-PⅦA[8])、钠离子通道(如μO-MrⅥB[9])、nAChR(如δ-TxⅥA[10])等。

N 型钙离子通道与疼痛位点的信息传递密切相关[11]。2004年美国上市的第1 个ω-芋螺毒素镇痛药物MⅦA 对晚期癌症、神经疼等有效,但其具有严重的副作用,如眩晕、行走失禁、幻想、震颤等症状,影响了其用药适从性[12-14]。本实验室发现的SO-3 对N 型钙离子通道的抑制作用和MⅦA相当,且SO-3 对金鱼的毒性显著低于MⅦA,对小鼠的行动影响也低于MⅦA[14],目前SO-3 已经完成了临床前研究试验。为发现新的N 型钙离子通道的抑制剂,提供活性高、副作用低的镇痛分子,我们合成了来自泡芋螺(Conus bullatus)的2 种新型ω-芋螺毒素 Bu1(序列 CKGPGAKCLKT⁃MYDCCKYSCSRGRC-NH2)及Bu13(序列CKGPGA⁃SCIRIAYNCCKYSCRNGKC-NH2)[15],并测定其作用靶标。结果表明,Bu1 和Bu13 选择性作用于N 型钙离子通道。该工作为设计新型N 型钙离子通道抑制剂提供了依据。

1 材料与方法

1.1 材料

HEK293T 细胞(ATCC);鼠源电压门控钙通道质粒(α1B、α1A、α1C、α2δ1、β3)、eGFP(本实验室保存);Fmoc-氨基酸、HOBT、HBTU(上海吉尔生化公司);……

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