Кіріспе

Нейротоксиндер тобы

Конотоксин – теңіз конусы (Conus) туысына жататын конус шаяндарының уынан бөлінетін нейротоксикалық пептидтер тобының бірі. Конотоксиндер – 10-дан 30-ға дейін аминқышқыл қалдықтарынан тұратын пептидтер, көбінесе бір немесе бірнеше дисульфидтік байланыстарға ие. Конотоксиндердің әрекет ету механизмдері әртүрлі, олардың көпшілігі анықталмаған. Дегенмен, осы пептидтердің көптегені иондық каналдардың қызметін реттейтін сияқты. Соңғы ондаған жылдарда конотоксиндер фармакологиялық зерттеулердің назар ортасында болды. Конотоксиннің LD50 көрсеткіші 5-25 мкг/кг құрайды.

Гипертараптылық

Конотоксиндер тіпті бір түрдің ішінде де өте өзгермелі болады. Олар өндірілген организмнің ішінде (эндогендік) емес, басқа организмдерге әсер етеді. Сондықтан конотоксин гендері мутацияларға қарсы таңдау қысымына (мысалы, геннің көбейіп кетуіне және синонимді емес алмасуға) аз ұшырайды, ал мутациялар геномда ұзақ сақталады, бұл потенциалды жаңа, пайдалы функциялардың пайда болуына мүмкіндік береді. Конотоксин құрамының әртүрлілігі, олжа организмдердің қарсы тұру мүмкіндігін азайтады; сондықтан конус қабықшалары осы гендердегі полиморфизмді сақтау үшін үнемі табиғи іріктеуге ұшырайды, себебі эволюциялап, бейімделе алмау жойылуға алып келеді (Қызыл патшайым гипотезасы).

Дисульфидті жалғаулар

Конотоксиндердің түрлері дисульфидтік байланыстардың саны және құрылымы бойынша да айырмашылықтарға ие. Дисульфидтік байланыстар желісі, сондай-ақ цистеин аралық циклдардағы нақты аминқышқылдар конотоксиндердің таңдаулылығын анықтайды.

Түрлері және биологиялық қызметтері

Осы уақытқа дейін белсенділігі анықталған конотоксиндердің саны бес, олар α (альфа), δ (дельта), κ (каппа), μ (му) және ω (омега) типтері деп аталады. Конотоксиндердің әр бес түрі әртүрлі нысанаға шабуыл жасайды: α-конотоксин жүйке мен бұлшықеттердегі никотиндік ацетилхолин рецепторларын тежейді. δ-конотоксин кернеуге тәуелді натрий арналарының жылдам инактивациясын тежейді. κ-конотоксин калий арналарын тежейді. μ-конотоксин бұлшықеттердегі кернеуге тәуелді натрий арналарын тежейді. ω-конотоксин N типті кернеуге тәуелді кальций арналарын тежейді. N типті кернеуге тәуелді кальций арналары жүйке жүйесіндегі алгиямен (ауырсыну сезімталдығы) байланысты болғандықтан, ω-конотоксиннің анальгезиялық әсері бар: ω-конотоксиннің M VII A әсері морфиннің әсерінен 100-1000 есеге дейін күшті. Сондықтан ω-конотоксині M VII A синтетикалық нұсқасы аналгетикалық препарат циконотид (Приалт) ретінде қолданылады.

Альфа

Альфа-конотоксиндер екі түрлі цистеин орналасуына ие және никотиндік ацетилхолин рецепторларының бәсекелес антагонисттері болып табылады.

Дельта, каппа және омега

Омега, дельта және каппа контоксиндер отбасылары түйін немесе ингибиторлы цистин түйіні құрылымын қамтиды. Түйін құрылымы – ерекше дисульфидтік торап, онда III-VI дисульфидтік байланысы, басқа екі дисульфидтік байланыс (I-IV және II-V) және өзара байланысқан тірек сегменттерінен құралған макроциклді кесіп өтеді, мұнда I-VI – N-ұшынан басталатын алты цистеин қалдығын көрсетеді. Омега, дельта және каппа отбасылары үшін цистеиннің орналасуы бірдей, бірақ омега контоксиндері кальций арналарын бұғушылар, дельта контоксиндері натрий арналарының инактивациясын баяулатушылар, ал каппа контоксиндері калий арналарын бұғушылар болып табылады. Mu контоксиндері, әсіресе қаңқа бұлшық еттеріндегі, кернеуге байланысты натрий арналарын таңдап бағыттайды және қоздырылатын тіндердің кернеуге тәуелді натрий арналарын зерттеу үшін пайдалы зондтар болып табылады. Сүтқоректілердің әртүрлі тіндерінде, мысалы, бұлшықеттер мен мида, кернеуге байланысты натрий арналарының әртүрлі субтиптері кездеседі және mu контоксиндерінің әртүрлі изоформаларға сезімталдығы мен ерекшелігін анықтау үшін зерттеулер жүргізілді.