Создана база данных пептидов из ядов животных, действующих на калиевые каналы

Алексей Кузьменков

Российские ученые создали базу данных, которая объединяет все известные пептиды (полимеры из аминокислот), выделенные из ядов животных и действующие на калиевые каналы. Эти вещества способны связываться со своей молекулярной мишенью в мембране клеток и влиять на их работу. База данных позволит ученым ускорить поиск подходящих пептидов для разработки новых лекарств и упростит фундаментальные исследования калиевых каналов. Работа выполнена при поддержке гранта Президентской программы исследовательских проектов РНФ и опубликована в журнале Scientific Data.

Калиевые каналы — это белки, находящиеся в мембране клеток и служащие своеобразными порами, через которые могут проходить только ионы калия. Калиевые каналы обнаружены практически у всех живых организмов. Они участвуют в таких процессах, как возникновение и проведение нервных импульсов, сокращение сердца и скелетной мускулатуры и многих других. Любое нарушение в структуре и работе этих белков опасно и может приводить к различным патологиям, от нейродегенеративных заболеваний до онкологических.

Существуют различные вещества, способные связываться с калиевыми каналами, их называют лигандами. Например, это могут быть ионы металлов, низкомолекулярные соединения и пептиды. Они могут затыкать пору канала или модифицировать его, в результате чего калиевый ток блокируется.

«Сейчас во всем мире ведется поиск и описание различных веществ, которые действуют на калиевые каналы, чтобы впоследствии на их основе разработать высокоэффективные препараты. Очень часто подобные вещества выделяют из лекарственных растений или из яда животных», — комментирует Алексей Кузьменков, кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории молекулярных инструментов для нейробиологии Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН.

Разработанная база данных Kalium 2.0 объединяет все пептиды-лиганды калиевых каналов, выделенные из ядов скорпионов, змей, пауков, морских беспозвоночных, пчел и многих других организмов. Эти лиганды достаточно прочно связываются с каналами. Взаимодействие пользователя с базой данных сосредоточено вокруг основной таблицы с информацией о лигандах калиевых каналов, отсортированных по таким параметрам, как группы организмов-источников полипептида, названия видов этих организмов, семейства полипептидов и некоторые другие.

«В Kalium 2.0 можно найти всю необходимую для исследователя информацию о конкретном лиганде, получить и выгрузить полную его характеристику, осуществить поиск по заданным параметрам. Главная особенность базы данных – проработанная и актуальная информация о физиологической активности того или иного лиганда. Мы собрали ее вручную примерно из 500 отдельных публикаций. С помощью базы данных нейробиологи и биохимики смогут решать ряд важных задач: от интерпретации собственных результатов до дизайна новых лекарственных субстанций», – заключает Алексей Кузьменков.