A New Peptide from the Venom of the Madagascar Cat-Eyed Snake Madagascarophis colubrinus Blocks Nicotinic Acetylcholine Receptor

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

In screening the venoms of various snake species, we found that the venom of the Madagascar cat-eyed snake Madagascarophis colubrinus competes with α-bungarotoxin for binding to the nicotinic acetylcholine receptor from Torpedo californica. Using liquid chromatography, a peptide, called macoluxin and inhibiting the binding of the toxin to the receptor, was isolated from the venom. The amino acid sequence of this 23-amino acid peptide was determined by automatic Edman degradation. Comparison with amino acid sequences of known proteins showed that the macoluxin sequence is homologous to the α-helical region of the sequence of snake venom metalloproteinases. The peptide was synthesized by solid-phase peptide synthesis, and the study of its biological activity showed that it inhibits the binding of α-bungarotoxin to the Torpedo receptor with an IC50 of 47 μM. Macoluxin also reversibly inhibited acetylcholine-induced currents in the muscle-type nicotinic acetylcholine receptor. This is the first data on the presence in the venom of rear fanged snakes of a peptide that can inhibit the nicotinic acetylcholine receptor.

About the authors

E. V. Kryukova

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry Russian Academy of Sciences

Email: utkin@ibch.ru
Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10

D. A. Ivanov

FKOO “Labkorp”

Email: utkin@ibch.ru
Russia, 107045, Moscow, ul. Trubnaya 12

N. V. Kopylova

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry Russian Academy of Sciences

Email: utkin@ibch.ru
Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10

V. G. Starkov

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry Russian Academy of Sciences

Email: utkin@ibch.ru
Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10

T. V. Andreeva

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry Russian Academy of Sciences

Email: utkin@ibch.ru
Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10

I. A. Ivanov

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry Russian Academy of Sciences

Email: utkin@ibch.ru
Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10

V. I. Tsetlin

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry Russian Academy of Sciences

Email: utkin@ibch.ru
Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10

Yu. N. Utkin

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: utkin@ibch.ru
Russia, 117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya 16/10

References

  1. Madagascarophis colubrinus (Schlegel, 1837) // The Reptile Database, 2022. https://reptile-database.reptarium.cz/species?genus= Madagascarophis&species=colubrinus&search_param= %28%28genus%3D%27madagascarophis%27%29%29
  2. Domergue C.A. // Bull. Mus. Natn. Hist. Nat., Paris. 1987. V. 9. P. 455–489.
  3. Domergue C.A. // Bull. Acad. Malgache. 1962. V. 40. P. 97–98.
  4. Dashevsky D., Debono J., Rokyta D., Nouwens A., Josh P., Fry B.G. // J. Mol. Evol. 2018. V. 86. P. 531–545. https://doi.org/10.1007/s00239-018-9864-6
  5. Heyborne W.H., Mackessy S.P. // Biochimie. 2013. V. 95. P. 1923–1932. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2013.06.025
  6. Calvete J.J., Bonilla F., Granados-Martínez S., Sanz L., Lomonte B., Sasa M. // J. Proteomics. 2020. V. 225. P. 103 882. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2020.103882
  7. Xie B., Dashevsky D., Rokyta D., Ghezellou P., Fathinia B., Shi Q., Richardson M.K., Fry B.G. // BMC Biol. 2022. V. 20. P. 4. https://doi.org/10.1186/s12915-021-01208-9
  8. Koua D., Ebou A., Habbouche Z., Ballouard J.M., Caron S., Bonnet X., Dutertre S. // Toxicon X. 2022. V. 15. P. 100 130. https://doi.org/10.1016/j.toxcx.2022.100130
  9. Vulfius C.A., Kasheverov I.E., Starkov V.G., Osipov A.V., Andreeva T.V., Filkin S.Y., Gorbacheva E.V., Astashev M.E., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // PLoS One. 2014. V. 9. P. e115428. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0115428
  10. Vulfius C.A., Kasheverov I.E., Kryukova E.V., Spirova E.N., Shelukhina I.V., Starkov V.G., Andreeva T.V., Faure G., Zouridakis M., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // PLoS One. 2017. V. 12. P. e0186206. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0186206
  11. Utkin Y.N., Weise C., Kasheverov I.E., Andreeva T.V., Kryukova E.V., Zhmak M.N., Starkov V.G., Hoang N.A., Bertrand D., Ramerstorfer J., Sieghart W., Thompson A.J., Lummis S.C., Tsetlin V.I. // J. Biol. Chem. 2012. V. 287. P. 27079–27086. https://doi.org/10.1074/jbc.M112.363051
  12. Vulfius C.A., Spirova E.N., Serebryakova M.V., Shelukhina I.V., Kudryavtsev D.S., Kryukova E.V., Starkov V.G., Kopylova N.V., Zhmak M.N., Ivanov I.A., Kudryashova K.S., Andreeva T.V., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // Toxicon. 2016. V. 121. P. 70–76. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2016.08.020
  13. Kryukova E.V., Vulfius C.A., Ziganshin R.H., Andreeva T.V., Starkov V.G., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // J. Venom Res. 2020. V. 10. P. 23–29.
  14. Dutertre S., Nicke A., Tsetlin V.I. // Neuropharmacology. 2017. V. 127. P. 196–223. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2017.06.011
  15. Kudryavtsev D.S., Shelukhina I.V., Son L.V., Ojomoko L.O., Kryukova E.V., Lyukmanova E.N., Zhmak M.N., Dolgikh D.A., Ivanov I.A., Kasheverov I.E., Starkov V.G., Ramerstorfer J., Sieghart W., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // J. Biol. Chem. 2015. V. 290. P. 22747–22758. https://doi.org/10.1074/jbc.M115.648824
  16. Shelukhina I., Spirova E., Kudryavtsev D., Ojomoko L., Werner M., Methfessel C., Hollmann M., Tsetlin V. // PLoS One. 2017. V. 12. P. e0181936. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0181936
  17. Altschul S.F., Madden T.L., Schäffer A.A., Zhang J., Zhang Z., Miller W., Lipman D.J. // Nucleic Acids Res. 1997. V. 25. P. 3389–3402. https://doi.org/10.1093/nar/25.17.3389
  18. Guan H.H., Goh K.S., Davamani F., Wu P.L., Huang Y.W., Jeyakanthan J., Wu W.G., Chen C.J. // J. Struct. Biol. 2010. V. 169. P. 294–303. https://doi.org/10.1016/j.jsb.2009.11.009
  19. Brust A., Sunagar K., Undheim E.A., Vetter I., Yang D.C., Casewell N.R., Jackson T.N., Koludarov I., Alewood P.F., Hodgson W.C., Lewis R.J., King G.F., Antunes A., Hendrikx I., Fry B.G. // Mol. Cell. Proteomics. 2013. V. 12. P. 651–663. https://doi.org/10.1074/mcp.M112.023135
  20. Nicolau C.A., Carvalho P.C., Junqueira-de-Azevedo I.L., Teixeira-Ferreira A., Junqueira M., Perales J., Neves-Ferreira A.G., Valente R.H. // J. Proteomics. 2017. V. 151. P. 214–231. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.06.029
  21. Jin A.H., Cristofori-Armstrong B., Rash L.D., Román-González S.A., Espinosa R.A., Lewis R.J., Alewood P.F., Vetter I. // Biochem. Pharmacol. 2019. V. 164. P. 342–348. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2019.04.025
  22. Shelukhina I.V., Zhmak M.N., Lobanov A.V., Ivanov I.A., Garifulina A.I., Kravchenko I.N., Rasskazova E.A., Salmova M.A., Tukhovskaya E.A., Rykov V.A., Slashcheva G.A., Egorova N.S., Muzyka I.S., Tsetlin V.I., Utkin Y.N. // Toxins (Basel). 2018. V. 10. P. 34. https://doi.org/10.3390/toxins10010034
  23. Lebedev D.S., Kryukova E.V., Ivanov I.A., Egorova N.S., Timofeev N.D., Spirova E.N., Tufanova E.Y., Siniavin A.E., Kudryavtsev D.S., Kasheverov I.E., Zouridakis M., Katsarava R., Zavradashvili N., Iagorshvili I., Tzartos S.J., Tsetlin V.I. // Mol. Pharmacol. 2019. V. 96. P. 664–673. https://doi.org/10.1124/mol.119.117713

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (167KB)
3.

Download (759KB)
4.

Download (239KB)
5.

Download (116KB)
6.

Download (313KB)
7.

Download (51KB)
8.

Download (83KB)

Copyright (c) 2023 Е.В. Крюкова, Д.А. Иванов, Н.В. Копылова, В.Г. Старков, Т.В. Андреева, И.А. Иванов, В.И. Цетлин, Ю.Н. Уткин

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».