Конусные улитки способны производить мощный инсулино-подобный яд, способный парализовать добычу. Исследователи из Университета Нью-Гэмпшира обнаружили, что варианты этого яда, известные как инсулин конусной улитки (Con-Ins), открывают возможности для разработки новых быстродействующих лекарств для лечения диабета.
В своем новом исследовании, ученые внимательно изучили яд конусных улиток, который вызывает гипогликемическую реакцию, снижающую уровень сахара в крови. В отличие от инсулина, вырабатываемого в организме человека, инсулины улиток (Con-Ins), как правило, являются мономерными и имеют более короткую пептидную последовательность, но при этом обладают умеренной биологической активностью, подобной человеческому инсулину.
Читайте также: Лекарства из улиток: история использования
Для того, чтобы проверить, насколько эффективно Con-Ins может связываться с рецепторами человеческого инсулина, исследователи использовали последовательности инсулиноподобных пептидов в яде конусной улитки С. geographus в качестве шаблона для моделирования шести различных аналогов Con-Ins. Вновь созданные варианты состояли из гораздо более коротких пептидных цепей, чем человеческий инсулин, и в них отсутствовали последние восемь остатков В-цепи человеческого инсулина.
Чтобы изучить стабильность и изменчивость новых структур Con-Ins, они провели несколько независимых компьютерных симуляций каждого варианта комплекса Con-Ins с человеческим рецептором инсулина с учетом параметров физиологической среды (водного растворителя, солености раствора, температуры и давления). Они обнаружили, что каждый инсулиновый комплекс оставался стабильным во время моделирования, а разработанные пептиды связывались с человеческими инсулиновыми рецепторами очень прочно, даже лучше, чем естественный гормон инсулина человека.
Таким образом исследование показало, что, несмотря на более короткие пептидные последовательности, яд конусной улитки может быть жизнеспособной заменой человеческому инсулину, и послужить основой для будущих разработок новых вариантов лекарств быстрого действия.
Biswajit Gorai, Harish Vashisth. Structures and interactions of insulin‐like peptides from cone snail venom. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics, 2021; DOI: 10.1002/prot.26265
