Effect of Microgravity on the Crystallization of Cardiotoxin from the Venom of Spectacled Cobra Naja naja

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Cardiotoxins, which belong to the family of three-finger toxins, are the main components of cobra venom. They exhibit various types of biological activity, including antimicrobial and cytotoxic against cancer cells. Data on the minimal structural differences between individual toxins are necessary for understanding the molecular mechanisms of their action. This information can be obtained by high-resolution X-ray diffraction analysis. The influence of microgravity on the crystal packing and diffraction quality of crystals of cardiotoxin from cobra Naja naja has been investigated. Cardiotoxin crystals, which were grown on the International Space Station, provided maximally high resolution for the structure of this toxin. Protein crystallized extremely in the hexagonal space group, whereas more than half of crystals grown under laboratory conditions belonged to the orthorhombic system.

About the authors

K. M. Dubova

National Research Centre “Kurchatov Institute”, 123182, Moscow, Russia; Shubnikov Institute of Crystallography, Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics,” Russian Academy of Sciences, 119333, Moscow, Russia

Email: lera@crys.ras.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

P. V. Dubovskii

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, 117997, Moscow, Russia

Email: lera@crys.ras.ru
Россия, Москва

Yu. N. Utkin

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, 117997, Moscow, Russia

Email: lera@crys.ras.ru
Россия, Москва

V. R. Samygina

National Research Centre “Kurchatov Institute”, 123182, Moscow, Russia; Shubnikov Institute of Crystallography, Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics,” Russian Academy of Sciences, 119333, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: lera@crys.ras.ru
Россия, Москва; Россия, Москва

References

  1. Khalil A., Elesawy B.H., Ali T.M. et al. // Molecules. 2021. V. 26. P. 4941. https://doi.org/10.3390/molecules26164941
  2. Dubovskii P.V., Efremov R.G. // Expert Rev. Proteomics. 2018. V. 15. P. 873. https://doi.org/10.1080/14789450.2018.1537786
  3. Kalita B., Utkin Y.N., Mukherjee A.K. // Toxins (Basel). 2022. V. 14. P. 839. https://doi.org/10.3390/toxins14120839
  4. Joubert F.J. // Eur. J. Biochem. 1977. V. 74. P. 387. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1977.tb11403.x
  5. Gayatri S., Gorai B., Sivaraman T. // Res. J. Pharm. Biol. Chem. Sci. 2016. V. 7. P. 936.
  6. Konshina A.G., Dubovskii P.V., Efremov R.G. // Curr. Protein Pept. Sci. 2012. V. 13 (6). P. 570.
  7. Дубовский П.В., Уткин Ю.Н. // Acta Naturae. 2014. Т. 6. № 3. С. 12.
  8. Chien K.Y., Chiang C.M., Hseu Y.C. // J. Biol. Chem. 1994. V. 269. P. 14473.
  9. Dubovskii P.V., Ignatova A.A., Alekseeva A.S. // Toxins. 2022. V. 15. P. 6. https://doi.org/10.3390/toxins15010006
  10. Dubovskii P.V., Dubova K.M., Bourenkov G. et al. // Toxins. 2022. V. 14. P. 149. https://doi.org/10.3390/toxins14020149
  11. Luna A., Meisel J., Hsu K. et al. // NPJ Microgravity. 2020. V. 6. P. 12. https://doi.org/10.1038/s41526-020-0102-3
  12. Shabalin I.G., Serov A.E., Skirgello O.E. et al. // Crystallography Reports. 2010. V. 55 P. 806. https://doi.org/10.1134/S1063774510050159
  13. Timofeev V., Samygina V. // Crystals. 2022. V. 13. P. 71. https://doi.org/10.3390/cryst13010071
  14. Esposito L., Sica F., Sorrentino G. et al. // Acta Cryst. D. 1998. V. 54. P. 386. https://doi.org/10.1107/s0907444997011992
  15. Dubova K.M., Sokolov A.V., Gorbunov N.P. et al. // Crystallography Reports. 2018. V. 63. P. 951. https://doi.org/10.1134/S1063774518060111
  16. Tanaka H., Inaka K., Sughiyama Sh. // J. Synchrotron Rad. 2004. V. 11. P. 45. https://doi.org/10.1107/S0909049503023446
  17. Takahashi S., Tsurumura T., Aritake K. et al. // Acta Cryst. F. 2010. V. 66. P. 846. https://doi.org/10.1107/S1744309110020828
  18. Boyko K.M., Timofeev V.I., Samygina V.R. et al. // Crystallography Reports. 2016. V. 61. № 5. P. 718. https://doi.org/10.1134/S1063774516050059
  19. Kabsch W. // Acta Cryst. D. 2010. V. 66. P. 133. https://doi.org/10.1107/S0907444909047374
  20. Evans P.R., Murshudov G.N. // Acta Cryst. D. 2013. V. 69. P. 1204. https://doi.org/10.1107/S0907444913000061
  21. Agirre J., Atanasova M., Bagdonas H. et al. // Acta. Cryst. D. 2023. V. 79. P. 449. https://doi.org/10.1107/ S2059798323003595
  22. Schrödinger L., DeLano W. 2020. PyMOL. http://www.pymol.org/pymol
  23. Chruszcz M., Potrzebowski W., Zimmerman M.D. et al. // Protein Sci. 2008. V. 17. P. 623. http://www.proteinscience.org/cgi/doi/ 10.1110/ps.073360508
  24. Shabalin I.G., Tikhonova T.V., Polyakov K.M. et al. // EMBL Annual. 2007. Rep. 2. P. 109.
  25. Eistrikh-Heller P.A., Rubinsky S.V., Samygina V.R. et al. // Crystallography Reports. 2021. V. 66. P. 777. https://doi.org/10.1134/S1063774521050059
  26. Inaka K., Takahashi S., Aritake K. et al. // Cryst. Growth Des. 2011. V. 11. P. 2107. https://doi.org/10.1021/cg101370v
  27. Rahman R.N., Ali M.S., Leow T.C. et al. // Gravitational and Space Biology. 2010. V. 23. P. 89.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (181KB)
3.

Download (415KB)
4.

Download (1MB)

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».