RU2521657C1 - Analgesic peptide from sea anemone urticina grebelnyi - Google Patents

Analgesic peptide from sea anemone urticina grebelnyi Download PDF

Info

Publication number
RU2521657C1
RU2521657C1 RU2013113891/10A RU2013113891A RU2521657C1 RU 2521657 C1 RU2521657 C1 RU 2521657C1 RU 2013113891/10 A RU2013113891/10 A RU 2013113891/10A RU 2013113891 A RU2013113891 A RU 2013113891A RU 2521657 C1 RU2521657 C1 RU 2521657C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
asic3
cys
gly
peptide
ugr
Prior art date
Application number
RU2013113891/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Козлов
Дмитрий Игоревич Осмаков
Ярослав Алексеевич Андреев
Сергей Геннадьевич Кошелев
Евгений Васильевич Гришин
Игорь Александрович Дьяченко
Дмитрий Александрович Бондаренко
Аркадий Николаевич Мурашев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН)
Priority to RU2013113891/10A priority Critical patent/RU2521657C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2521657C1 publication Critical patent/RU2521657C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: analgesic peptide has the following amino acid sequence: H2N-Ile1-Ser2-Ile3-Asp4-Pro5-Pro6-Cys7-Arg8-Phe9-Cys10-Tyrll-Hisl2-Arg13-Aspl4-Glyl5-Serl6-Glyl7-Asnl8-Cys19-Val20-Tyr21-Asp22-Ala23-Tyr24-Gly25-Cys26-Gly27-Ala28-Val29-COOH. Said peptide can be used as a medicinal agent for treating pathologies associated with tissue acidosis and treating neurologic diseases associated with ASIC3 receptor function, as well as for determining the topology and molecular mechanisms of the function of the ASIC3 channel, and in test systems for detecting and testing novel anti-pain preparations, agonists and antagonists of the ASIC3 receptor.
EFFECT: analgesic action owing to inhibition of the functional activity of proton-activated ion channels.
9 dwg, 11 ex

Description

Изобретение относится к биохимии, конкретно к биологически активным пептидам, обладающим анальгетическим или противовоспалительным действием, которые могут найти применение в медицине или научных исследованиях.The invention relates to biochemistry, specifically to biologically active peptides with analgesic or anti-inflammatory effects, which may find application in medicine or scientific research.

В настоящее время одной из основных причин обращения людей за врачебной помощью является боль. Патологическая боль, появляющаяся при различных состояниях, представляет собой нежелательное явление, резко снижающее качество жизни, работоспособность и вызывающее страдания. До 40% взрослого населения развитых стран страдает от хронической боли. Наиболее широко в качестве анальгетических препаратов традиционно используются: морфин (и другие опиоиды), аспирин (а также другие нестероидные противовоспалительные средства) и разнообразные вещества неспецифического действия (антиконвульсанты, антидепрессанты). Несмотря на большой ассортимент анальгетических средств различной химической природы, некоторые типы болевых состояний, например различные нейропатии, практически нечувствительны к этим агентам. Кроме того, неспецифичность действия вышеперечисленных веществ в ряде случаев вызывает нежелательные побочные эффекты, что сильно ограничивает возможность их применения.Currently, one of the main reasons for people seeking medical help is pain. Pathological pain that occurs in various conditions is an undesirable phenomenon that dramatically reduces the quality of life, performance and causing suffering. Up to 40% of adults in developed countries suffer from chronic pain. The most widely used analgesic drugs are traditionally used: morphine (and other opioids), aspirin (as well as other non-steroidal anti-inflammatory drugs) and a variety of non-specific substances (anticonvulsants, antidepressants). Despite the large assortment of analgesic agents of various chemical nature, some types of pain conditions, such as various neuropathies, are practically insensitive to these agents. In addition, the non-specificity of the action of the above substances in some cases causes undesirable side effects, which greatly limits the possibility of their use.

В последнее время особое внимание было уделено разработке и получению принципиально новых анальгетических средств, специфично действующих на молекулярные механизмы возникновения боли с минимальными побочными эффектами, что подразумевает использование высокоселективных агентов, способных направленно включать, выключать или модифицировать определенный фрагмент на пути прохождения болевого сигнала от очага поражения в головной мозг.Recently, special attention has been paid to the development and production of fundamentally new analgesic agents that specifically act on the molecular mechanisms of pain with minimal side effects, which implies the use of highly selective agents that can specifically turn on, turn off or modify a specific fragment along the path of the pain signal from the lesion to the brain.

Важную роль во многих патологических процессах играет семейство протон-чувствительных ионных каналов (ASICs), включающих разнообразные комбинации субъединиц ASICla, ASIClb, ASIC2a и ASIC3 [Krishtal O. The ASICs: signaling molecules? Modulators? // Trends Neurosci. 2003. V.26. P.477-483]. ASIC каналы экспрессируются многими типами нервных клеток, главным образом, периферическими и сенсорными нейронами центральной нервной системы (ЦНС), в том числе нейронами, чувствительными к болевым стимулам. Эти каналы выполняют важную функцию сигнальной трансдукции при изменении рН в межклеточном пространстве. Большинство типов ASIC каналов ответственно за ощущение боли, сопровождающейся ацидозом ткани при мышечной, сердечной, мозговой ишемии, эпилепсии, различных воспалительных и инфекционных процессах, повреждении роговицы и других патологиях [Ugawa S., Ueda Т., Ishida Y., Nishigaki M., Shibata Y., Shimada S. Amiloride-blockable acid-sensing ion channels are leading acid sensors expressed in human nociceptors // J. Clin. Invest. 2002. V.110, P.1185-1190]. Установлено, что одну из ключевых ролей в восприятии высокоинтенсивных болевых стимулов при H+-индуцированных патологических процессах играют ASIC3 каналы, представленные в чувствительных нейронах периферической нервной системы [Deval Е., Noel J., Lay N., Alloui A., Diochot S., Friend V., Jodar M., Lazdunski M., Lingueglia Е. ASIC3, a sensor of acidic and primary inflammatory pain // Embo J. 2008. V.27, P.3047-3055; Deval E., Gasull X., Noel J., Salinas M., Baron A., Diochot S., Lingueglia E. Acid-sensing ion channels (ASICs): pharmacology and implication in pain // Pharmacol. Ther. 2010. V.128, P.549-558; Deval E., Noel J., Gasull X., Delaunay A., Alloui A., Friend V., Eschalier A., Lazdunski M., Lingueglia E. Acid-sensing ion channels in postoperative pain //J. Neurosci. 2011. V.31, P.6059-6066].An important role in many pathological processes is played by the family of proton-sensitive ion channels (ASICs), which include various combinations of ASICla, ASIClb, ASIC2a and ASIC3 subunits [Krishtal O. The ASICs: signaling molecules? Modulators? // Trends Neurosci. 2003. V.26. P.477-483]. ASIC channels are expressed by many types of nerve cells, mainly peripheral and sensory neurons of the central nervous system (CNS), including neurons sensitive to pain stimuli. These channels perform an important function of signal transduction when pH changes in the intercellular space. Most types of ASIC channels are responsible for the sensation of pain, accompanied by tissue acidosis in muscle, cardiac, cerebral ischemia, epilepsy, various inflammatory and infectious processes, corneal damage and other pathologies [Ugawa S., Ueda T., Ishida Y., Nishigaki M., Shibata Y., Shimada S. Amiloride-blockable acid-sensing ion channels are leading acid sensors expressed in human nociceptors // J. Clin. Invest. 2002. V.110, P.1185-1190]. It has been established that one of the key roles in the perception of high-intensity pain stimuli in H + -induced pathological processes is played by ASIC3 channels present in sensitive neurons of the peripheral nervous system [Deval E., Noel J., Lay N., Alloui A., Diochot S. , Friend V., Jodar M., Lazdunski M., Lingueglia E. ASIC3, a sensor of acidic and primary inflammatory pain // Embo J. 2008. V.27, P.3047-3055; Deval E., Gasull X., Noel J., Salinas M., Baron A., Diochot S., Lingueglia E. Acid-sensing ion channels (ASICs): pharmacology and implication in pain // Pharmacol. Ther. 2010. V.128, P.549-558; Deval E., Noel J., Gasull X., Delaunay A., Alloui A., Friend V., Eschalier A., Lazdunski M., Lingueglia E. Acid-sensing ion channels in postoperative pain // J. Neurosci. 2011. V.31, P.6059-6066].

В настоящее время набор используемых в практике активных лигандов-модуляторов ASIC3 каналов ограничен в основном амилоридными и нестероидными противовоспалительными средствами, действующими как ингибиторы [Voilley N., de Weille J., Mamet J., Lazdunski M. Nonsteroid anti-inflammatory drugs inhibit both the activity and the inflammation-induced expression of acid-sensing ion channels in nociceptors // J. Neurosci. 2001. V.21, P.8026-8033], и нейропептидами млекопитающих NPRF и NPSF, активирующими ASIC3 каналы [Lingueglia E., Deval E., Lazdunski M. FMRFamide-gated sodium channel and ASIC channels: a new class of ionotropic receptors for FMRFamide and related peptides // Peptides. 2006. V.27, P.1138-52].Currently, the set of active ASIC3 channel modulator ligands used in practice is limited mainly by amiloride and non-steroidal anti-inflammatory drugs acting as inhibitors [Voilley N., de Weille J., Mamet J., Lazdunski M. Nonsteroid anti-inflammatory drugs inhibit both the activity and the inflammation-induced expression of acid-sensing ion channels in nociceptors // J. Neurosci. 2001. V.21, P.8026-8033], and mammalian neuropeptides NPRF and NPSF activating ASIC3 channels [Lingueglia E., Deval E., Lazdunski M. FMRFamide-gated sodium channel and ASIC channels: a new class of ionotropic receptors for FMRFamide and related peptides // Peptides. 2006. V.27, P.1138-52].

Пока среди селективных соединений известно четыре активных компонента, взаимодействующих с ASIC каналами. Прежде всего, это полипептид из яда тарантула Psalmopoeus cambridgei, Psalmotoxin 1 (PcTx1) [Escoubas P., De Weille J.R., Lecoq A., Diochot S., Waldmann R., Champigny G., Moinier D., Menez A., Lazdunski M. Isolation of a tarantula toxin specific for a class of proton-gated Na+ channels // J. Biol. Chem. 2000. V.275, P.25116-25121], который является высокоспецифичным и мощным ингибитором гомомерных каналов типа ASIC1a [Chen X., Kalbacher H., Grunder S. The Tarantula Toxin Psalmotoxin 1 Inhibits Acid-sensing Ion Channel (ASIC) 1a by Increasing Its Apparent H+ Affinity // J. Gen. Physiol. 2005. V.126. P.71-79].So far, among the selective compounds, four active components are known that interact with ASIC channels. First of all, this is the polypeptide from the tarantula venom Psalmopoeus cambridgei, Psalmotoxin 1 (PcTx1) [Escoubas P., De Weille JR, Lecoq A., Diochot S., Waldmann R., Champigny G., Moinier D., Menez A., Lazdunski M. Isolation of a tarantula toxin specific for a class of proton-gated Na + channels // J. Biol. Chem. 2000. V.275, P.25116-25121], which is a highly specific and potent inhibitor of homomeric channels of the ASIC1a type [Chen X., Kalbacher H., Grunder S. The Tarantula Toxin Psalmotoxin 1 Inhibits Acid-sensing Ion Channel (ASIC) 1a by Increasing Its Apparent H + Affinity // J. Gen. Physiol. 2005. V.126. P.71-79].

Второе вещество - это полипептид из морской анемоны Anthopleura elegantissima, названный АРЕТх2. Он селективно ингибирует гомомерные ASIC3 каналы и с меньшей селективностью - гетеромерные ASIC1a+3, ASIC1b+3 и ASIC2b+3 каналы [Deval E., Gasull X., Noel J., Salinas M., Baron A., Diochot S., Lingueglia E. Acid-sensing ion channels (ASICs): pharmacology and implication in pain // Pharmacol. Ther. 2010. V.128, P.549-558; Deval E„ Noel J., Gasull X., Delaunay A., Alloui A., Friend V., Eschalier A., Lazdunski M., Lingueglia E. Acid-sensing ion channels in postoperative pain // J. Neurosci. 2011. V.31, P.6059-6066].The second substance is a polypeptide from the sea anemone Anthopleura elegantissima, called APETx2. It selectively inhibits the homomeric ASIC3 channels and, with less selectivity, the heteromeric ASIC1a + 3, ASIC1b + 3 and ASIC2b + 3 channels [Deval E., Gasull X., Noel J., Salinas M., Baron A., Diochot S., Lingueglia E. Acid-sensing ion channels (ASICs): pharmacology and implication in pain // Pharmacol. Ther. 2010. V.128, P.549-558; Deval E, Noel J., Gasull X., Delaunay A., Alloui A., Friend V., Eschalier A., Lazdunski M., Lingueglia E. Acid-sensing ion channels in postoperative pain // J. Neurosci. 2011. V.31, P.6059-6066].

Третий и четвертый полипептидный ингибитор - мамбалгины (мамбалгин-1 и мамбалгин-2), состоят из 57 а.о. и имеют в своем составе 8 цистеинов, образующих между собой 4 дисульфидные связи. Они были выделены из яда змеи Dendroaspis polylepis polylepis [Diochot, S., Baron, A., Salinas, M., Douguet, D., Scarzello, S., Dabert-Gay, A.S., Debayle, D., Friend, V., Alloui, A., Lazdunski, M. and Lingueglia, E. Black mamba venom peptides target acid-sensing ion channels to abolish pain // Nature. 2012. V.490, P.552-555]. Полипептиды отличаются друг от друга на один а.о. (Tyr4 у мамбалгина-1 и Phe4 у мамбалгина-2). Мамбалгины способны обратимо ингибировать рекомбинантные гомомерные ASIC1a, гетеромерные ASIC1a+ASIC2a и ASIC1a+ASIC2b, а также ASIC1b и ASIC1a+ASIC1b каналы со значениями IC50 55 нМ, 246 нМ, 61 нМ, 192 нМ и 72 нМ соответственно.The third and fourth polypeptide inhibitor, mambalgins (mambalgin-1 and mambalgin-2), consist of 57 a.a. and have in their composition 8 cysteines, which form 4 disulfide bonds between themselves. They were isolated from the venom of the snake Dendroaspis polylepis polylepis [Diochot, S., Baron, A., Salinas, M., Douguet, D., Scarzello, S., Dabert-Gay, AS, Debayle, D., Friend, V. , Alloui, A., Lazdunski, M. and Lingueglia, E. Black mamba venom peptides target acid-sensing ion channels to abolish pain // Nature. 2012. V.490, P.552-555]. Polypeptides differ from each other by one a.a. (Tyr4 in mambalgin-1 and Phe4 in mambalgin-2). Mambalgins are capable of reversibly inhibiting the recombinant homomeric ASIC1a, heteromeric ASIC1a + ASIC2a and ASIC1a + ASIC2b, as well as ASIC1b and ASIC1a + ASIC1b channels with IC 50 values of 55 nM, 246 nM, 61 nM, 192 nM and 72 nM, respectively.

Несмотря на то, что ASIC1a частично также участвует в восприятии воспалительных процессов, модификация его проводимости с помощью различных фармацевтических средств с практической точки зрения имеет существенно меньший терапевтический потенциал по сравнению с поиском и внедрением фармацевтических агентов на ASIC3. Поэтому внедрение Psalmotoxin 1 и мамбалгинов может быть не столь эффективно. Кроме того, недостатком мамбалгинов является большое количество дисульфидных связей, что затрудняет правильное сворачивание синтетических аналогов этих пептидов после синтеза, а значит, и снижает эффективность их получения.Despite the fact that ASIC1a is also partially involved in the perception of inflammatory processes, the modification of its conductivity using various pharmaceutical agents from a practical point of view has a significantly lower therapeutic potential compared with the search and implementation of pharmaceutical agents on ASIC3. Therefore, the introduction of Psalmotoxin 1 and mambalgins may not be as effective. In addition, the disadvantage of mambalgins is a large number of disulfide bonds, which complicates the correct folding of synthetic analogues of these peptides after synthesis, and therefore reduces the efficiency of their preparation.

Недостатком АРЕТх2 является его неполное ингибирующее действие на рецепторы ASIC3. Известно, что этот канал имеет сложную динамику работы, из-за чего в электрофизиологических экспериментах разделяют общий проходящий через этот рецептор ток на быструю и продолжительную (стационарную) составляющую. Быстрый ток имеет большую амплитуду и длится менее 3 секунд. Продолжительный ток при не столь большой амплитуде и медленной скорости увеличения в итоге превосходит быстрый ток по суммарному количеству пропущенных через мембрану катионов. Селективность действия АРЕТх2 такова, что полипептид может ингибировать только быструю составляющую общего тока канала ASIC3, поэтому биологический эффект от снижения меньшей части тока через ASIC3 рецепторы не столь значим. Больший анальгетический эффект можно ожидать от соединений, эффективно снижающих оба компонента тока.The disadvantage of APETx2 is its incomplete inhibitory effect on ASIC3 receptors. It is known that this channel has a complex dynamics of operation, which is why in the electrophysiological experiments the common current passing through this receptor is divided into a fast and long (stationary) component. Fast current has a large amplitude and lasts less than 3 seconds. A continuous current with a not so large amplitude and a slow rate of increase ultimately exceeds the fast current in the total number of cations passed through the membrane. The selectivity of APETx2 is such that the polypeptide can inhibit only the fast component of the total current of the ASIC3 channel; therefore, the biological effect of reducing a smaller part of the current through ASIC3 receptors is not so significant. A greater analgesic effect can be expected from compounds that effectively reduce both components of the current.

Изобретение решает задачу расширения арсенала анальгетических и противовоспалительных лекарственных препаратов нового поколения, имеющих направленное действие на клеточную мишень, а именно на протон-управляемый ионный канал ASIC3, участвующий в восприятии, обработке и передаче сигналов, связанных с изменением величины рН внеклеточной среды в периферической нервной системе.The invention solves the problem of expanding the arsenal of new-generation analgesic and anti-inflammatory drugs that have a targeted effect on the cellular target, namely the ASIC3 proton-controlled ion channel, which is involved in the perception, processing and transmission of signals associated with changes in the pH of the extracellular environment in the peripheral nervous system .

Заявляемый пептидный агент, именуемый Ugr 9-1 (полное название по классификации π-AnmTX Ugr 9a-1), оказывает выраженный ингибирующий эффект на быструю составляющую и на продолжительную составляющую тока через ASIC3 канал (Фиг.6 и 7).The inventive peptide agent, called Ugr 9-1 (full name according to the classification of π-AnmTX Ugr 9a-1), has a pronounced inhibitory effect on the fast component and on the continuous component of the current through the ASIC3 channel (Fig.6 and 7).

Заявляемый пептид может быть использован как анальгетический агент для облегчения болевых состояний, обусловленных участием ASIC3 каналов в патологических процессах передачи болевых протон-индуцированных стимулов, прежде всего связанных с ацидозом тканей, а также для выяснения топологии и молекулярных механизмов функционирования ASIC3.The inventive peptide can be used as an analgesic agent to alleviate pain conditions caused by the participation of ASIC3 channels in the pathological processes of transmission of painful proton-induced stimuli, primarily associated with tissue acidosis, as well as to clarify the topology and molecular mechanisms of ASIC3 functioning.

Поставленная задача решается за счет структуры пептида Ugr 9-1, имеющего следующую аминокислотную последовательность:The problem is solved due to the structure of the peptide Ugr 9-1, having the following amino acid sequence:

H2N-Ilel-Ser2-Ile3-Asp4-Pro5-Pro6-Cys7-Arg8-Phe9-Cys10-Tyrll-Hisl2-Arg13-Asp14-Glyl5-Serl6-Glyl7-Asnl8-Cys19-Val20-Tyr21-Asp22-Ala23-Tyr24-Gly25-Cys26-Gly27-Ala28-Val29-COOHH 2 N-Ile l -Ser 2 -Ile 3 -Asp 4 -Pro 5 -Pro 6 -Cys 7 -Arg 8 -Phe 9 -Cys 10 -Tyr ll -His l2 -Arg 13 -Asp 14 -Gly l5 -Ser l6 -Gly l7 -Asn l8 -Cys 19 -Val 20 -Tyr 21 -Asp 22 -Ala 23 -Tyr 24 -Gly 25 -Cys 26 -Gly 27 -Ala 28 -Val 29 -COOH

Ugr 9-1 является соединением полипептидной природы, его аминокислотная последовательность содержит 29 аминокислотных остатка, и структура его стабилизирована 2 дисульфидными связями, что делает молекулу, с одной стороны, чрезвычайно стабильной и устойчивой к деградации, а с другой стороны, снижает затраты на ее синтез. И как следствие этого улучшает потребительские свойства препаратов на его основе.Ugr 9-1 is a compound of polypeptide nature, its amino acid sequence contains 29 amino acid residues, and its structure is stabilized by 2 disulfide bonds, which makes the molecule, on the one hand, extremely stable and resistant to degradation, and on the other hand, reduces the cost of its synthesis . And as a result of this, it improves the consumer properties of drugs based on it.

Заявляемый анальгетический пептид может быть выделен хроматографическими методами из нематоцистов морских анемон, синтезирован химическими методами из отдельных аминокислот, или получен в виде рекомбинантного белка генно-инженерными методами. Структура белка-предшественника заявляемого полипептида (Фиг.1) получена на основании нуклеотидной последовательности матричной РНК, имеющую нижеследующую структуру: agtttgtaactgcaggctatcgctcaaccggaatcagaagcggaataatcttcaacaaagaaaATGGAAAGGATTTTGCTGTGCTTCATCGTGGCTACTTTGGTAGCCATTTCAATGGCCAACCCAAGGCCTATCAGCATCGATCCCCCTTGTTGGACTTGTTATTACCGAGACAGCAGTGGTAACTGTGCGTTCGACGCCATCGCCTGTGGAGGAGCGCGCAAGAGAGTTCCCAAGCCTATCAGCATCGATCCCCCTTGTAGGACTTGTTATTACCGAGACAGCAGTGGTAACTGTGTGTACGACGCCTTCGGCTGTGGAGGAGCGCGCAAGAGAGTTCCCAAGCCTATCAGCATCGATCCCCCTTGTAGGACTTGTTATTACCGAGACAGCAGTGGTAACTGTGTGTACGACGCCTTCGGCTGTGGAGGAGCGCGCAAGAGAGTTCCCAAGCCTATCAGCATCGATCCCCCTT GTAGGTTTTGTTATCACCGAGACGGCAGTGGTAACTGTGTGTACGACGCCTACGGCTGTGGAGCAGTGCGCAAGTAAtcctgtcaaaaactcataatataactgtgatgaccgctaatacatttgcttaaaatttactaaataaaatcattactcccaaaaaaaaaaaaaaaaThe inventive analgesic peptide can be isolated by chromatographic methods from nematocysts of marine anemones, synthesized by chemical methods from individual amino acids, or obtained as a recombinant protein by genetic engineering methods. Precursor protein structure of the inventive polypeptide (1) obtained on the basis of a nucleotide sequence of messenger RNA, having the following structure: agtttgtaactgcaggctatcgctcaaccggaatcagaagcggaataatcttcaacaaagaaaATGGAAAGGATTTTGCTGTGCTTCATCGTGGCTACTTTGGTAGCCATTTCAATGGCCAACCCAAGGCCTATCAGCATCGATCCCCCTTGTTGGACTTGTTATTACCGAGACAGCAGTGGTAACTGTGCGTTCGACGCCATCGCCTGTGGAGGAGCGCGCAAGAGAGTTCCCAAGCCTATCAGCATCGATCCCCCTTGTAGGACTTGTTATTACCGAGACAGCAGTGGTAACTGTGTGTACGACGCCTTCGGCTGTGGAGGAGCGCGCAAGAGAGTTCCCAAGCCTATCAGCATCGATCCCCCTTGTAGGACTTGTTATTACCGAGACAGCAGTGGTAACTGTGTGTACGACGCCTTCGGCTGTGGAGGAGCGCGCAAGAGAGTTCCCAAGCCTATCAGCATCGATCCCCCTT GTAGGTTTTGTTATCACCGAGACGGCAGTGGTAACTGTGTGTACGACGCCTACGGCTGTGGAGCAGTGCGCAAGTAAtcctgtcaaaaactcataatataactgtgatgaccgctaatacatttgcttaaaatttactaaataaaatcattactcccaaaaaaaaaaaaaaaa

Полученный ген кодирует в открытой рамке считывания 162 аминокислотных остатка и стоп кодон, где сигнальный пептид из 19 аминокислотных остатков предшествует структуре пробелка, содержащего четыре пептида, между которыми расположены короткие выщепляемые фрагменты. Среди четырех пептидов, получаемых после ограниченного протеолиза одного пробелка, два имеют одинаковую аминокислотную последовательность. Заявляемый анальгетичеекий пептид расположен в C-концевой части пробелка, он синтезируется в одном экземпляре (в расчете на один пробелок), и никаких посттрансляционных модификаций в его составе не обнаруживается.The resulting gene encodes, in an open reading frame, 162 amino acid residues and a stop codon, where a signal peptide of 19 amino acid residues precedes the structure of a gap containing four peptides between which short cleavable fragments are located. Among the four peptides obtained after limited proteolysis of one protein, two have the same amino acid sequence. The inventive analgesic peptide is located in the C-terminal part of the gap, it is synthesized in a single copy (per gap), and no post-translational modifications in its composition are found.

Заявляемый пептид проявляет анальгетическую активность на млекопитающих, что было показано в тестах на мышах линии CD-1, как для модели тепловой гиперчувствительности после введения адъювант Фрейнда (Фиг.8), так и на модели стимуляции «уксусных корчей» (Фиг.9). В экспериментах in vitro заявляемый пептид способен проявлять выраженный ингибирующий эффект на быструю составляющую и на продолжительную составляющую тока через ASIC3 каналы человека, экспрессированные в ооцитах лягушки (Фиг.6 и 7).The inventive peptide exhibits analgesic activity in mammals, which was shown in tests on mice of the CD-1 line, both for the model of thermal hypersensitivity after the introduction of Freund's adjuvant (Fig. 8) and for the model of stimulation of vinegar cramps (Fig. 9). In in vitro experiments, the claimed peptide is able to exhibit a pronounced inhibitory effect on the fast component and on the continuous component of the current through the ASIC3 channels of a person expressed in frog oocytes (Figs. 6 and 7).

Изобретение иллюстрируют фигуры.The invention is illustrated by figures.

ФИГ.1. Структура нуклеотидной последовательности гена, кодирующего анальгетический пептид Ugr 9-1 и аминокислотная последовательность его белка предшественника. Последовательность сигнального пептида выделена жирным шрифтом, зрелые пептиды, получаемые при созревании белка-предшественника подчеркнуты, последовательность анальгетического пептида, соответствующая ранее полученной автоматическим методом секвенирования аминокислотной последовательности, выделена рамкой.FIG. 1. The structure of the nucleotide sequence of the gene encoding the analgesic peptide Ugr 9-1 and the amino acid sequence of its precursor protein. The signal peptide sequence is shown in bold, mature peptides obtained by maturation of the precursor protein are underlined, the sequence of the analgesic peptide corresponding to that previously obtained by the automatic method of sequencing the amino acid sequence is highlighted in a frame.

ФИГ.2. Сравнение аминокислотной последовательности Ugr 9-1 и близких структурных гомологов. Аминокислотные остатки, отличающиеся от последовательности Ugr 9-1, обозначены черным цветом. Серым выделением показано характерное для большинства анализируемых пептидов расположение аминокислотных остатков цистеинов, и внизу приведена схема их замыкания в дисульфидные связи.FIG. 2. Comparison of the amino acid sequence of Ugr 9-1 and related structural homologs. Amino acid residues that differ from the Ugr 9-1 sequence are indicated in black. A gray highlight shows the location of cysteine amino acid residues characteristic of most of the analyzed peptides, and a diagram of their closure to disulfide bonds is shown below.

ФИГ.3. Стадии хроматографического выделения анальгетического пептида Ugr 9-1. А. Профиль элюции с гель-фильтрационной колонки TSK 2000SW (7.5×600 мм, 125 Å, 10 мкм; Toyo Soda Manufacturing Co., Япония), уравновешенной 10%-ным ацетонитрилом в присутствии 0.1% ТФУ, при скорости потока 0.5 мл/мин. Б. ОФ-ВЭЖХ на колонке Jupiter C5 (4.6×250 мм, 300 Å, 5 мкм) (Phenomenex, США) в присутствии 0.1% ТФУ, скорости элюции 1 мл/мин и линейном градиенте концентрации ацетонитрила. В. ОФ-ВЭЖХ на колонке Vydac C18 (4.6×250 мм) (Grace, США) в присутствии 0.1% ТФУ, скорости элюции 1 мл/мин и линейном градиенте концентрации ацетонитрила. Время элюции активных фракций на каждом этапе выделено черным прямоугольником.FIG. 3. The stages of chromatographic isolation of the analgesic peptide Ugr 9-1. A. Elution profile from a TSK 2000SW gel filtration column (7.5 × 600 mm, 125 Å, 10 μm; Toyo Soda Manufacturing Co., Japan) equilibrated with 10% acetonitrile in the presence of 0.1% TFA at a flow rate of 0.5 ml / min B. RP-HPLC on a Jupiter C 5 column (4.6 × 250 mm, 300 Å, 5 μm) (Phenomenex, USA) in the presence of 0.1% TFA, an elution rate of 1 ml / min and a linear gradient of acetonitrile concentration. B. RP-HPLC on a Vydac C 18 column (4.6 × 250 mm) (Grace, United States) in the presence of 0.1% TFA, an elution rate of 1 ml / min and a linear gradient of acetonitrile concentration. The elution time of active fractions at each stage is indicated by a black rectangle.

ФИГ.4. Схема клонирования гена рекомбинантного пептида Ugr 9-1. Место вставки аминокислотного остатка Met для последующего расщепления бромцианом отмечено черным треугольником, черные прямоугольники обозначают домен тиоредоксина и последовательность 6 гистидинов для металлоаффинной хроматографии.FIG. 4. Recombinant Ugr 9-1 Recombinant Peptide Gene Cloning Scheme. The insertion site of the amino acid residue Met for subsequent cleavage with cyanogen bromide is indicated by a black triangle, black rectangles indicate the domain of thioredoxin and a sequence of 6 histidines for metal affinity chromatography.

ФИГ.5. ВЭЖХ гидролизата 14 мг химерного белка на обращеннофазной колонке Jupier Cs (Phenomenex, США) 10×250 мм. Разделение со скоростью 5 мл/мин проводили в линейном градиенте концентрации ацетонитрила в присутствии 0.1% ТФУ. Детекция при длине волны 210 нм. Время элюции Ugr 9-1 выделено серым цветом.FIG. 5. HPLC of the hydrolyzate of 14 mg of the chimeric protein on a Jupier Cs reverse phase column (Phenomenex, USA) 10 × 250 mm. Separation at a rate of 5 ml / min was carried out in a linear gradient of acetonitrile concentration in the presence of 0.1% TFA. Detection at a wavelength of 210 nm. Elution time Ugr 9-1 is highlighted in gray.

ФИГ. 6. Измерение ингибирующей активности Ugr 9-1 на быструю составляющую тока ASIC3. А. Записи измеренных токов через мембрану, проводимые на ооцитах лягушки X. laevis, экспрессирующих каналы ASIC3 человека. Измеряемые клетки были фиксированы при потенциале - 50 мВ, скорость протока около 1 мл/мин. Активацию быстрой составляющей канала вызывали быстрым изменением рН буферного раствора со значения 7.8 до 5.5. Приведены кривые вызванных токов без добавления пептида (контроль) и после предварительной инкубации ооцита с пептидом в концентрациях 5, 10, 20 и 40 мкМ. Б. Кривая зависимости доза-ответ, построенная как отношение тока после прединкубации Ugr 9-1 с ооцитом к уровню тока возбуждения контрольного эксперимента.FIG. 6. Measurement of the inhibitory activity of Ugr 9-1 on the fast current component of ASIC3. A. Recordings of measured currents across the membrane, carried out on frog X. laevis oocytes expressing human ASIC3 channels. The measured cells were fixed at a potential of 50 mV, the flow rate of about 1 ml / min. The activation of the fast channel component was caused by a rapid change in the pH of the buffer solution from 7.8 to 5.5. Curves of induced currents without the addition of a peptide are given (control) and after preliminary incubation of an oocyte with a peptide at concentrations of 5, 10, 20, and 40 μM. B. A dose-response curve constructed as the ratio of current after preincubation of Ugr 9-1 with an oocyte to the excitation current level of a control experiment.

ФИГ.7. Измерение ингибирующей активности Ugr 9-1 на продолжительную составляющую тока ASIC3. А. Записи измеренных токов через мембрану, проводимые на ооцитах лягушки X. laevis, экспрессирующих каналы ASIC3 человека. Измеряемые клетки были фиксированы при потенциале -50 мВ, скорость протока около 1 мл/мин. Активацию продолжительной составляющей канала вызывали быстрым изменением рН буферного раствора со значения 7.3 до 4.0. Приведены кривые вызванных токов без добавления пептида (контроль) и при введение во внешний раствор пептида в концентрациях 1, 5, 20 и 50 мкМ. Б. Кривая зависимости доза-ответ, построенная как отношение тока измеренного в присутствии Ugr 9-1 к уровню тока возбуждения контрольного эксперимента.FIG. 7. Measurement of the inhibitory activity of Ugr 9-1 on the continuous current component of ASIC3. A. Recordings of measured currents across the membrane, carried out on frog X. laevis oocytes expressing human ASIC3 channels. The measured cells were fixed at a potential of -50 mV, the flow rate of about 1 ml / min. Activation of the continuous channel component was caused by a rapid change in the pH of the buffer solution from 7.3 to 4.0. Curves of induced currents are given without adding a peptide (control) and when a peptide is introduced into an external solution at concentrations of 1, 5, 20, and 50 μM. B. The dose-response curve constructed as the ratio of the current measured in the presence of Ugr 9-1 to the level of the excitation current of the control experiment.

ФИГ.8. Анальгетический эффект Ugr 9-1 в тесте тепловой гиперчувствительности, вызванной ПАФ. Приведено измеренное время отдергивания лапы (n=7) для контрольных животных и животных после инъекции Ugr 9-1 в дозах 0.5, 0.1 и 0.01 мг/кг. Статистически достоверные различия отмечены от группы «физ. p-p» ** - p<0.005, * - p<0.05.FIG. 8. The analgesic effect of Ugr 9-1 in the test of thermal hypersensitivity caused by PAF. The measured paw withdrawal time (n = 7) for control animals and animals after injection of Ugr 9-1 at doses of 0.5, 0.1 and 0.01 mg / kg is shown. Statistically significant differences were noted from the group “nat. p-p ”** - p <0.005, * - p <0.05.

ФИГ.9. Анальгетический эффект Ugr 9-1 в тесте кислотной стимуляции боли («уксусные корчи»). Приведено измеренное количество судорог (n=10) для контрольных животных и животных после инъекции Ugr 9-1 в дозах 0.5, 0.1 и 0.01 мг/кг. Статистически достоверные различия отмечены от группы «физ. p-p» ** - p<0.005, * - p<0.05.FIG. 9. The analgesic effect of Ugr 9-1 in the acid pain stimulation test (“vinegar cramps”). The measured number of seizures (n = 10) for control animals and animals after injection of Ugr 9-1 at doses of 0.5, 0.1 and 0.01 mg / kg is given. Statistically significant differences were noted from the group “nat. p-p ”** - p <0.005, * - p <0.05.

Изобретение иллюстрируют примеры.The invention is illustrated by examples.

Пример 1. Выделение аналъгетического пептида Ugr 9-1Example 1. Isolation of the analgesic peptide Ugr 9-1

Морские анемоны вида Urticina grebelnyi содержат в холодной морской воде при температуре 4°C, извлекают и помещают в чистую плоскую посуду для сбора яда из специальных стрекательных клеток нематоцистов, расположенных по всему телу. Животных первоначально обмывают дистиллированной водой для удаления загрязнений, далее с помощью стерильной петли проводят раздражение поверхностных клеток, повторяющимися нажимами со средней силой давления. Выделяющийся секрет смывают дистиллированной водой, содержащей ингибиторы протеолитических ферментов 1 мМ фенилметилсульфонилфторида (ФМСФ) и 5 мМ этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), в чистую посуду. Секрет концентрируют на роторном испарителе и лиофилизуют для последующего хранения при -20°C. Животные помещаются в холодную морскую воду для реабилитации и кормления, после чего новую процедуру повторного забора яда можно повторять через две недели.Marine anemones of the species Urticina grebelnyi are kept in cold seawater at a temperature of 4 ° C, removed and placed in a clean flat dish to collect poison from special stinging cells of nematocysts located throughout the body. The animals are initially washed with distilled water to remove impurities, then, using a sterile loop, they irritate surface cells by repeating pressures with medium pressure. The secretion is washed off with distilled water containing proteolytic enzyme inhibitors 1 mM phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) and 5 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) in a clean dish. The secretion is concentrated on a rotary evaporator and lyophilized for subsequent storage at -20 ° C. Animals are placed in cold sea water for rehabilitation and feeding, after which the new procedure for re-sampling the poison can be repeated after two weeks.

Выделение и очистку анальгетического пептида проводят по разработанной схеме (Фиг.3), включающей гель-фильтрацию, позволяющую удалить высокомолекулярные примеси (этап 1), и двух этапов обращенно-фазной (ОФ) ВЭЖХ на колонках Jupiter C5 и Vydac C18 (этап 2 и 3). Детектирование хроматографических фракций на всех стадиях выделения проводят спектрофотометрически при длине волн 210 и 280 нм. При разделении используют летучие растворы: для гель-фильтрации 10% ацетонитрила и 0.1% трифторуксусной кислоты (ТФУ); для ОФ-ВЭЖХ вода с 0.1% ТФУ и ацетонитрил с 0.1% ТФУ. На 2 и 3 этапе разделение проводят в линейном градиенте концентрации ацетонитрила от 0 до 50% за 50 минут и от 0 до 15% за 5 минут, далее от 15 до 40% за 50 минут, соответственно.Isolation and purification of the analgesic peptide is carried out according to the developed scheme (Figure 3), including gel filtration, which allows to remove high molecular weight impurities (stage 1), and two stages of reverse phase (RP) HPLC on Jupiter C 5 and Vydac C 18 columns (stage 2 and 3). Detection of chromatographic fractions at all stages of isolation is carried out spectrophotometrically at wavelengths of 210 and 280 nm. In the separation, volatile solutions are used: for gel filtration, 10% acetonitrile and 0.1% trifluoroacetic acid (TFA); for RP-HPLC, water with 0.1% TFA and acetonitrile with 0.1% TFA. At stages 2 and 3, separation is carried out in a linear gradient of acetonitrile concentration from 0 to 50% in 50 minutes and from 0 to 15% in 5 minutes, then from 15 to 40% in 50 minutes, respectively.

Активность промежуточных фракций подтверждают в биологических тестах на животных или методами электрофизиологии на каналах ASIC3 человека, экспрессированных в ооцитах лягушек.The activity of the intermediate fractions is confirmed in biological tests on animals or by electrophysiology methods on human ASIC3 channels expressed in frog oocytes.

Пример 2. Установление частичной аминокислотной последовательностиExample 2. The establishment of a partial amino acid sequence

Определение N-концевой аминокислотной последовательности очищенного пептида проводят методом ступенчатой деградации по Эдману на автоматическом секвенаторе Precise 492 (Applied Biosystems, США). В результате устанавливают аминокислотную последовательность первых 25 аминокислотных остатков:Determination of the N-terminal amino acid sequence of the purified peptide is carried out by the method of stepwise degradation according to Edman on a Precise 492 automatic sequencer (Applied Biosystems, USA). As a result, the amino acid sequence of the first 25 amino acid residues is established:

H2N-Ilel-Ser2-Ile3-Asp4-Pro5-Pro6-Cys7-Arg8-Phe9-Cys10-Tyr11-His12-Arg13-Aspl4-Glyl5-Serl6-Glyl7-Asnl8-Cys19-Val20-Tyr21-Asp22-Ala23-Tyr24-Gly25-H 2 N-Ile l -Ser 2 -Ile 3 -Asp 4 -Pro 5 -Pro 6 -Cys 7 -Arg 8 -Phe 9 -Cys 10 -Tyr 11 -His 12 -Arg 13 -Asp l4 -Gly l5 -Ser l6 -Gly l7 -Asn l8 -Cys 19 -Val 20 -Tyr 21 -Asp 22 -Ala 23 -Tyr 24 -Gly 25 -

Пример 3. Установление структуры гена и полной аминокислотной последовательности Ugr 9-1Example 3. The establishment of the structure of the gene and the complete amino acid sequence of Ugr 9-1

Для получения суммарной фракции мРНК используют свежепрепарированный образец морской анемоны (50 мг), гомогенизируют пестиком в 0.5 мл буфера для выделения РНК RNAwiz (Ambion, Canada), инкубируют при комнатной температуре 5 мин, затем добавляют 0.1 мл хлороформа, встряхивают и инкубируют еще 10 мин. Полученную смесь центрифугируют при температуре 4°C (15 мин, 14000 g) и отбирают верхнюю водную фазу. Последовательно добавляют 0.25 мл дистиллированной воды и 0.5 мл изопропанола, центрифугируют при температуре 4°C (15 мин, 14000 g). К осадку добавляют 1 мл 75% этилового спирта и осаждают центрифугированием при температуре 4°C (5 мин, 14000 g). Осадок РНК подсушивают на воздухе и растворяют в 50 мкл дистиллированной воды, не содержащей РНКаз. Концентрацию РНК определяют спектрофотометрически.To obtain the total mRNA fraction, use a freshly prepared sample of sea anemone (50 mg), homogenize with pestle in 0.5 ml RNAwiz RNA isolation buffer (Ambion, Canada), incubate at room temperature for 5 minutes, then add 0.1 ml of chloroform, shake and incubate for another 10 minutes . The resulting mixture was centrifuged at 4 ° C (15 min, 14000 g) and the upper aqueous phase was selected. 0.25 ml of distilled water and 0.5 ml of isopropanol are successively added, centrifuged at 4 ° C (15 min, 14000 g). 1 ml of 75% ethanol was added to the precipitate and precipitated by centrifugation at 4 ° C (5 min, 14000 g). The precipitate of RNA is dried in air and dissolved in 50 μl of distilled water that does not contain RNase. The concentration of RNA is determined spectrophotometrically.

Для синтеза первой цепи кДНК, 5 мкг суммарной РНК смешивают с праймером Сар(Т)20: (AAG CAG TGG ТАА САА CGC AGA GTA C(T)30N-1N, где N = смесь A, C, G, T; и N-1 = смесь A, G, C), доводят дистиллированной водой объем смеси до 12 мкл, инкубируют 5 мин при температуре 70°C и охлаждают в ледяной бане. Добавляют 4 мкл 5-кратного реакционного буфера (250 мМ Трис-HCl (рН 8.3 при 25°C), 250 мМ KCl, 20 мМ MgCl2, 50 мМ дитиотреитола), 1 мкл ингибитора рибонуклеаз RNAsin (Promega), 2 мкл 10 мМ dNTP. Инкубируют 5 мин при температуре 37°C. Реакцию проводят 1 час при температуре 42°C, добавляя в реакционную смесь 1 мкл (200 ед. активности) обратной транскриптазы RevertAid™ (Fermentas, Латвия).To synthesize the first cDNA strand, 5 μg of total RNA was mixed with the Sar (T) 20 primer: (AAG CAG TGG TAA CAA CGC AGA GTA C (T) 30N-1N, where N = mixture A, C, G, T; and N -1 = mixture A, G, C), bring the volume of the mixture to 12 μl with distilled water, incubate for 5 min at 70 ° C and cool in an ice bath. Add 4 μl of a 5-fold reaction buffer (250 mM Tris-HCl (pH 8.3 at 25 ° C), 250 mM KCl, 20 mM MgCl 2 , 50 mM dithiothreitol), 1 μl RNAsin ribonuclease inhibitor (Promega), 2 μl 10 mM dNTP Incubated for 5 minutes at 37 ° C. The reaction is carried out for 1 hour at a temperature of 42 ° C, adding 1 μl (200 activity units) of RevertAid ™ reverse transcriptase to the reaction mixture (Fermentas, Latvia).

Для определения полной нуклеотидной последовательности гена, кодирующего белок-предшественник пептида Ugr 9-1, синтезируют: один универсальный праймер T7cap (GTA ATA CGA CTC ACT ATA GGG САА GCA GTG GTA АСА ACG CAG AGT); два вырожденных праймера, рассчитанных из частичной аминокислотной последовательности искомого белка, для определения 3'-концевой последовательности Ug1 (АТС ТОТ АТС GAT CCN CCN TGY MG), Ug2 (CCA CCC TGT AGN TTY TGY TAY СА); и два специфичных праймера для определения 5'-концевой последовательности Ug3 (CGG ТСА ТСА CAG ТТА TAT TAT GAG), Ug4 (ATT ATG AGT TTT TGA CAG GAT TAC).To determine the complete nucleotide sequence of a gene encoding a protein precursor of the Ugr 9-1 peptide, one synthesizes: one universal T7cap primer (GTA ATA CGA CTC ACT ATA GGG CAA GCA GTG GTA ACA ACG CAG AGT); two degenerate primers calculated from the partial amino acid sequence of the desired protein to determine the 3'-terminal sequence of Ug1 (ATS TOT ATS GAT CCN CCN CCN TGY MG), Ug2 (CCA CCC TGT AGN TTY TGY TAY CA); and two specific primers for determining the 5'-terminal sequence of Ug3 (CGG TCA TCA CAG TTA TAT TAT GAG), Ug4 (ATT ATG AGT TTT TGA CAG GAT TAC).

ПЦР проводят с использованием Taq полимеразы (Евроген) при следующих условиях 94°C - 20 сек, 55°C - 20 сек, 72°C 60 сек, 35 циклов. Амплифицированные фрагменты около 150 п.о. (в эксперименте по определению 3'-концевой последовательности) или около 600 п.о. (в эксперименте по определению 5'-концевой последовательности) клонируют в плазмиду pAL-TA (Евроген). Нуклеотидную последовательность нескольких клонов определяют на многоканальном автоматическом секвенаторе PRISM 3100-Avant (ABI-Perkin Elmer). Полноразмерную структуру гена кодирующего белок-предшественник определяют после множественного выравнивания всех полученных последовательностей (Фиг.1).PCR was performed using Taq polymerase (Eurogen) under the following conditions of 94 ° C for 20 sec, 55 ° C for 20 sec, 72 ° C 60 sec, 35 cycles. Amplified fragments of about 150 bp (in an experiment to determine the 3'-terminal sequence) or about 600 bp (in an experiment to determine the 5'-terminal sequence) clone into the plasmid pAL-TA (Eurogen). The nucleotide sequence of several clones is determined on a multi-channel automatic sequencer PRISM 3100-Avant (ABI-Perkin Elmer). The full-sized structure of the gene encoding the protein precursor is determined after multiple alignment of all obtained sequences (Figure 1).

Правильность конечной аминокислотной последовательности подтверждают сравнением расчетных и измеренных молекулярных масс пептида. Уникальность последовательности активного пептида подтверждают сравнением с базой данных известных аминокислотных последовательностей (Фиг.2).The correctness of the final amino acid sequence is confirmed by comparing the calculated and measured molecular weights of the peptide. The uniqueness of the active peptide sequence is confirmed by comparison with a database of known amino acid sequences (Figure 2).

Пример 4. Определение относительной молекулярной массыExample 4. Determination of relative molecular weight

Индивидуальность очищенного пептида подтверждают масс-спектрометрическим анализом. Масс-спектры получают на MALDI-времяпролетном масс-спектрометре Ultraflex II TOF/TOF (Broker Daltonik, Германия), с идентификацией положительных ионов в рефлекторном режиме. В качестве матрицы используют α-циано-4-гидроксикоричную кислоту (10 мг/мл) в 50%-ном (v/v) ацетонитриле, содержащем 0.1%-ную (v/v) ТФУ. Для калибровки прибора используют стандартную смесь пептидов с диапазоном молекулярных масс 700-3500 Да (Sigma, США).The identity of the purified peptide is confirmed by mass spectrometric analysis. Mass spectra were obtained on an Ultraflex II TOF / TOF MALDI time-of-flight mass spectrometer (Broker Daltonik, Germany), with identification of positive ions in a reflex mode. The matrix used is α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (10 mg / ml) in 50% (v / v) acetonitrile containing 0.1% (v / v) TFA. To calibrate the device using a standard mixture of peptides with a molecular weight range of 700-3500 Da (Sigma, USA).

Измеренная средняя молекулярная масса природного полипептида Ugr 9-1 составляет 3135.1 Да. Расчетная средняя молекулярная масса отличается от измеренной на 0.35 Да. С учетом точности метода определения масс выносится заключение об отсутствии любой посттрансляционной модификации у данного пептида.The measured average molecular weight of the natural Ugr 9-1 polypeptide is 3135.1 Da. The calculated average molecular weight differs from that measured by 0.35 Da. Given the accuracy of the mass determination method, it is concluded that there is no post-translational modification of this peptide.

Пример 5. Создание генно-инженерной конструкции для получения рекомбинантного Ugr 9-1Example 5. The creation of a genetic engineering construct to obtain recombinant Ugr 9-1

Для получения генно-инженерной конструкции, способной экспрессировать Ugr 9-1 в клетках Е. coli, с помощью биоинформатических методов аминокислотную последовательность преобразуют в нуклеотидную с учетом оптимизации использования кодонов в клетке хозяине (E. coli). Синтезируют 3 олигонуклеотидных праймера, перекрывающих полную аминокислотную последовательность белка и содержащие остаток метионина и сайты для рестриктаз BgIII и Xhol: F1 (GAA ТТА GAT CTC ATG ATT TCC ATT GAT CCG CCG TGC CGT TTT TGC TAT CAT); Rl (CGC АТС АТА САС GCA ATT GCC GGA GCC АТС ACG ATG ATA GCA AAA ACG GCA); R2 (GGA TTC CTC GAG СТА CAC CGC GCC GCA GCC ATA CGC АТС ATA CAC GCA ATT). С праймерами F1 и R1 проводят первый раунд ПЦР. Получаемую амплифицированную ДНК используют как матрицу для второго раунда ПЦР, которую проводят с парой праймеров, F1 и R2. Оба раунда ПЦР проводят при сходных условиях 94°C - 20 сек, 55°C - 20 сек, 72°C 20 сек, 25 циклов используя Taq полимеразу(Евроген). (Gibco).To obtain a genetic engineering construct capable of expressing Ugr 9-1 in E. coli cells, using the bioinformatics methods, the amino acid sequence is converted to the nucleotide sequence taking into account the optimization of the use of codons in the host cell (E. coli). 3 oligonucleotide primers are synthesized that overlap the complete amino acid sequence of the protein and contain the methionine residue and restriction enzyme sites BgIII and Xhol: F1 (GAA TTA GAT CTC ATG ATT TCC ATT GAT CCG CCG TGC CGT TTT TGC TAT CAT); Rl (CGC ATC ATA CAC GCA ATT GCC GGA GCC ATC ACG ATG ATA GCA AAA ACG GCA); R2 (GGA TTC CTC GAG STA CAC CGC GCC GCA GCC ATA CGC PBX ATA CAC GCA ATT). With primers F1 and R1, the first round of PCR is performed. The resulting amplified DNA is used as a template for the second round of PCR, which is carried out with a pair of primers, F1 and R2. Both rounds of PCR were performed under similar conditions of 94 ° C for 20 sec, 55 ° C for 20 sec, 72 ° C for 20 sec, 25 cycles using Taq polymerase (Eurogen). (Gibco).

Последовательность Ugr 9-1 вставляют в гибридный белок после фрагмента тиоредоксина и последовательности 6 аминокислотных остатков гистидина для прокариотической экспрессии в виде водорастворимого химерного белка (Фиг.4). Для этого после обработки рестриктазами EcoRI и Xhol собранный ген Ugr 9-1 и экспрессирующий вектор pET32b+ (Novagen) лигируют друг с другом. В результате получают плазмиду, кодирующую слитный белок под контролем T7 промотера. Полученную плазмиду трансформируют в клетки XL1-Blue и проверяют правильность сборки и лигирования секвенированием.The Ugr 9-1 sequence is inserted into the fusion protein after the thioredoxin fragment and the sequence of 6 amino acid residues of histidine for prokaryotic expression as a water-soluble chimeric protein (Figure 4). For this, after treatment with restriction enzymes EcoRI and Xhol, the assembled Ugr 9-1 gene and expression vector pET32b + (Novagen) are ligated with each other. The result is a plasmid encoding a fusion protein under the control of the T7 promoter. The resulting plasmid is transformed into XL1-Blue cells and the correct assembly and ligation by sequencing is checked.

Пример 6. Получение рекомбинантного Ugr 9-1Example 6. Obtaining recombinant Ugr 9-1

Клетки BL21 (DE3) трансформируют экспрессионным вектором pET32+Ugr 9-1. После селекции на чашках с антибиотиком (ампицилин), клетки пересеивают в 200 мл колбы и выращивают до оптической плотности ~0.6 при перемешивании и аэрации. Индукцию экспрессии проводят добавлением изопропил-β-D-1-тиогалактопиранозида до концентрации 0.2 мМ, после чего растят клетки еще 12 часов при 24°C. Клетки осаждают и ресуспендируют в буфере для дезинтеграции (20 мМ Трис-HCl рН 7.2, 150 мМ NaCl). Дезинтегрируют клетки ультразвуком, осаждают клеточный дебрис и тельца включения центрифугированием. Целевой слитный белок содержится в растворимой фракции.BL21 (DE3) cells are transformed with the expression vector pET32 + Ugr 9-1. After selection on antibiotic plates (ampicillin), the cells are seeded in a 200 ml flask and grown to an optical density of ~ 0.6 with stirring and aeration. Expression induction is carried out by adding isopropyl-β-D-1-thiogalactopyranoside to a concentration of 0.2 mM, after which the cells are grown for another 12 hours at 24 ° C. Cells are pelleted and resuspended in disintegration buffer (20 mM Tris-HCl pH 7.2, 150 mM NaCl). Disintegrate cells with ultrasound, precipitate cell debris and inclusion bodies by centrifugation. The target fusion protein is contained in the soluble fraction.

В результате экспрессии созданной конструкции наработка рекомбинантного Ugr 9-1 происходит в составе слитного белка с тиоредоксином, где последовательность тиоредоксина совместно с полигистидиновым тяжем предшествует активному пептиду. Металлоаффинную хроматографию на Co2+-сорбенте проводят в буфере (20 мМ Трис-HCl рН 7.2, 150 мМ NaCl), для элюирования химерного белка используют буфер (150 мМ имидазола, 300 мМ NaCl, 20 мМ Tris, pH 7.5). Собранный белок обессоливают на PD-10 колонках (GE Healthcare), используя дистиллированную воду как элюент и лиофилизуют.As a result of the expression of the created construct, the production of recombinant Ugr 9-1 occurs as part of a fusion protein with thioredoxin, where the sequence of thioredoxin together with polyhistidine strand precedes the active peptide. Metal affinity chromatography on a Co 2+ absorbent is carried out in a buffer (20 mM Tris-HCl pH 7.2, 150 mM NaCl), a buffer (150 mM imidazole, 300 mM NaCl, 20 mM Tris, pH 7.5) is used to elute the chimeric protein. The collected protein was desalted on PD-10 columns (GE Healthcare) using distilled water as eluent and lyophilized.

Высушенный химерный белок растворяют в 0.1 М HCl до концентрации белка 2 мг/мл, расщепляют бромцианом 15 часов в темноте, используя 600-кратный молярный избыток бромциана к химерному белку. Растворитель и избыток бромциана удаляют в вакуумном концентраторе, далее смесь продуктов ограниченного протеолиза растворяют в хроматографическом буфере А (0.1% ТФУ) и наносят на колонку с обращенной фазой Jupier C5 (Phenomenex) 10×250 мм для выделения целевого полипептида (Фиг.5). Фракционирование проводят в линейном градиенте концентрации ацетонитрила от 0 до 60% (v/v) в 0.1%-ной (v/v) ТФУ в течение 60 минут со скоростью элюции 5 мл/мин. Детекцию осуществляют по оптическому поглощению при 210 нм.The dried chimeric protein is dissolved in 0.1 M HCl to a protein concentration of 2 mg / ml, digested with bromine cyan for 15 hours in the dark, using a 600-fold molar excess of cyanogen bromide to the chimeric protein. The solvent and excess bromine cyan are removed in a vacuum concentrator, then the mixture of limited proteolysis products is dissolved in chromatographic buffer A (0.1% TFA) and applied to a 10 × 250 mm Jupier C 5 (Phenomenex) reverse phase column to isolate the desired polypeptide (Figure 5) . Fractionation is carried out in a linear gradient of acetonitrile concentration from 0 to 60% (v / v) in 0.1% (v / v) TFA for 60 minutes with an elution rate of 5 ml / min. Detection is carried out by optical absorption at 210 nm.

Контроль чистоты и правильности синтеза рекомбинантного Ugr 9-1 проверяют при помощи масс-спектрометрического анализа, сравнением хроматографических подвижностей природного и рекомбинантного полипептида на аналитической колонке Luna C18 (Phenomenex) 2×150 мм, а также сравнением биологических свойств.The purity and accuracy of the synthesis of recombinant Ugr 9-1 are checked using mass spectrometric analysis, a comparison of the chromatographic mobilities of the natural and recombinant polypeptide on a Luna C 18 (Phenomenex) 2 × 150 mm analytical column, and a comparison of biological properties.

Пример 7. Экспрессия каналов ASIC3 в ооцитах лягушкиExample 7. Expression of ASIC3 channels in frog oocytes

РНК, кодирующую канал ASIC3, получают при помощи набора реагентов RiboMAX Large Scale RNA Production System (Promega) для чего к 33 мкл расщепленной и очищенной плазмиды, содержащей T7 промотер перед кодирующей областью гена ASIC3 человека, добавляют 20 мкл 5-кратного буфера для транскрипции (400 мМ HEPES-KOH, 120 мМ MgCl2, 10 мМ спермедина, 200 мМ дитиотриэтола), 20 мкл смеси рибонуклеозидтрифосфатов (25 мМ АТР, СТР, UTP и 2 мМ GTP), 7 мкл Cap-аналога (в концентрации 40 мМ) и 10 мкл T7 РНК полимеразы (Promega). Реакционную смесь инкубируют 3 часа при 37°C. Очистку РНК проводят методом «фенол/хлороформом». Полученные образцы растворяют в воде, анализируют в агарозном гель-электрофорезе и хранят при температуре -80°C несколько недель.RNA encoding the ASIC3 channel is obtained using the RiboMAX Large Scale RNA Production System (Promega) reagent kit, for which 20 μl of a 5-fold transcription buffer is added to 33 μl of the cleaved and purified plasmid containing the T7 promoter in front of the coding region of the human ASIC3 gene ( 400 mM HEPES-KOH, 120 mM MgCl 2 , 10 mM spermidine, 200 mM dithiothriethol), 20 μl of a mixture of ribonucleoside triphosphates (25 mm ATP, CTP, UTP and 2 mm GTP), 7 μl Cap-analogue (at a concentration of 40 mm) and 10 μl of T7 RNA polymerase (Promega). The reaction mixture was incubated for 3 hours at 37 ° C. RNA purification is carried out using the phenol / chloroform method. The resulting samples were dissolved in water, analyzed in agarose gel electrophoresis and stored at -80 ° C for several weeks.

Каналы ASIC3 получают в результате их экспрессии в мембранах ооцитов лягушки Xenopus laevis. Для этого выделенные из яичника самки ооциты обрабатывают коллагеназой типа I или типа II (Sigma-Aldrich, США) в концентрации 1 мг/мл в течение 2 часов для снятия фолликулярной оболочки. Дефолликулированные ооциты помещают в стерильную среду ND96 (NaCl 96 мМ, KCl 2 мМ, CaCl2 1.8 мМ, MgCl2 1 мМ, HEPES 5 мМ титрованный NaOH до значения рН 7.8) и выдерживают ночь при температуре 15-16°C. Инъекцию 2.5-10 нг мРНК канала ASIC3 человека (AJ272063) производят под бинокулярным микроскопом МБС-10 (Россия) с помощью микроинъектора Eppendorf5242 (Германия). После инъекции ооциты хранят в течение 2-3 дней при температуре 19°C, а затем до 7 дней при температуре 15°C в ND-96 среде, которую предварительно титруют NaOH до рН 7.4 и в которую дополнительно добавляют антибиотик гентамицин до концентрации 50 мкг/мл и пируват до концентрации 5 мМ.ASIC3 channels are obtained as a result of their expression in the membranes of oocytes of the frog Xenopus laevis. For this, female oocytes isolated from the ovary are treated with type I or type II collagenase (Sigma-Aldrich, USA) at a concentration of 1 mg / ml for 2 hours to remove the follicular membrane. Defolliculated oocytes are placed in sterile ND96 medium (NaCl 96 mM, KCl 2 mM, CaCl 2 1.8 mM, MgCl 2 1 mM, HEPES 5 mM titrated NaOH to pH 7.8) and incubated overnight at a temperature of 15-16 ° C. Injection of 2.5-10 ng mRNA of the human ASIC3 channel (AJ272063) is performed under a MBS-10 binocular microscope (Russia) using the Eppendorf5242 microinjector (Germany). After injection, the oocytes are stored for 2-3 days at a temperature of 19 ° C, and then up to 7 days at a temperature of 15 ° C in ND-96 medium, which is pre-titrated with NaOH to pH 7.4 and to which an antibiotic gentamicin is additionally added to a concentration of 50 μg / ml and pyruvate to a concentration of 5 mm.

Измерение ионных токов через ASIC3 каналы проводят при частоте 100 Гц методом двухэлектродной фиксации мембранного потенциала на уровне -50 мВ, используя усилитель GeneClamp 500 (Axon Instruments, США) в рабочей камере со свободным объемом 45 мкл. Данные фильтруют при частоте 20 Гц и оцифровывают при помощи АЦП L780 (LCard, Россия), используя самодельные программы. Микроэлектроды заполняют 3 М раствором KCl.Measurement of ion currents through the ASIC3 channels is carried out at a frequency of 100 Hz by two-electrode fixation of the membrane potential at a level of -50 mV using a GeneClamp 500 amplifier (Axon Instruments, USA) in a working chamber with a free volume of 45 μl. The data is filtered at a frequency of 20 Hz and digitized using the L780 ADC (LCard, Russia) using home-made programs. Microelectrodes are filled with 3 M KCl solution.

Пример 8. Влияние Ugr 9-1 на быструю составляющую токов ASIC3Example 8. The effect of Ugr 9-1 on the fast component of currents ASIC3

Двухэлектродную систему фиксации мембранного потенциала используют для измерения проводимости каналов. Разность потенциалов -50 мВ поддерживают цифровым усилителем GeneClamp 500 (Axon Instruments, CA), сигналы регистрируют с частотой 100 Гц. Микроэлектроды заполняют раствором 3 М KCl. Используют буферный раствор Ca2+-free ND-96 (96 мМ NaCl, 2 мМ KCl, 0.1 мМ BaCl2, 1 мМ MgCl2, HEPES 5 мМ титрованный NaOH до нужного значения рН),A two-electrode membrane potential fixation system is used to measure channel conductivity. A potential difference of -50 mV is supported by a GeneClamp 500 digital amplifier (Axon Instruments, CA), signals are recorded at a frequency of 100 Hz. Microelectrodes are filled with a solution of 3 M KCl. Buffer solution used Ca 2+ -free ND-96 (96 mM NaCl, 2 mM KCl, 0.1 mM BaCl 2, 1 mM MgCl 2, HEPES 5 mM NaOH titrated to the desired pH value)

Измерение тока проводят в ламинарном потоке раствора ND96 (рН 7.8) со скоростью 1 мл/мин. ASIC3 каналы активируют резким изменением рН среды от 7.8 до 5.5 за счет быстрой замены рабочего раствора в камере на раствор со значением рН 5.5, в котором в качестве буфера вместо 5 мМ HEPES применяют 5 мМ MES. Длина импульса изменения значения рН составляет 1 секунду. Для уменьшения неспецифического связывания с каналом навески тестируемых образцов растворяют в буферных растворах, содержащих 0.1% BSA. Аппликацию тестируемого образца начинают за 5 сек до подачи в измерительную камеру активационного буфера. Всего используют 7 различных концентраций пептида не менее чем в трех повторах, для которых измеряют амплитуду быстрой составляющей тока через ASIC3 (Фиг.6). Процент ингибирования наблюдаемых токов вычисляют как отношение пиковой амплитуды тока при аппликации токсина к усредненной амплитуде пика контрольных токов до и после аппликации токсина. Ингибирование обратимо, что проявляется в полном восстановлении амплитуды вызванных закислением токов через каналы ASIC3 после полной отмывки Ugr 9-1. Для быстрой компоненты тока наблюдают 100% ингибирование при концентрации 40 мкМ.The current is measured in the laminar flow of an ND96 solution (pH 7.8) at a rate of 1 ml / min. ASIC3 channels are activated by a sharp change in pH from 7.8 to 5.5 due to the rapid replacement of the working solution in the chamber with a solution with a pH value of 5.5, in which 5 mM MES is used as a buffer instead of 5 mM HEPES. The pulse length of a change in pH is 1 second. To reduce nonspecific binding to the channel, weighed portions of test samples are dissolved in buffer solutions containing 0.1% BSA. The application of the test sample is started 5 seconds before the activation buffer is fed into the measuring chamber. In total, 7 different concentrations of the peptide are used in at least three repetitions, for which the amplitude of the fast component of the current through ASIC3 is measured (Fig. 6). The percentage of inhibition of the observed currents is calculated as the ratio of the peak amplitude of the current during the application of the toxin to the average amplitude of the peak of the control currents before and after the application of the toxin. Inhibition is reversible, which is manifested in the complete restoration of the amplitude caused by acidification of the currents through the ASIC3 channels after complete washing of Ugr 9-1. For the fast current components, 100% inhibition is observed at a concentration of 40 μM.

По результатам измерений всех концентраций строят кривую зависимости % тока быстрого компонента относительно контроля к концентрации пептида. На основании этой кривой определяют значения 50% ингибирующей концентрации IC50 10±0.6 мкМ и коэффициент Хилла 1.86±0.19.Based on the results of measurements of all concentrations, a curve is constructed of the% current of the fast component relative to the control relative to the concentration of the peptide. Based on this curve, the 50% inhibitory concentration IC 50 10 ± 0.6 μM and the Hill coefficient 1.86 ± 0.19 are determined.

Пример 9. Влияние Ugr 9-1 на продолжительную составляющую токов ASIC3Example 9. The effect of Ugr 9-1 on the continuous component of the currents ASIC3

Двухэлектродную систему фиксации мембранного потенциала используют для измерения проводимости каналов. Разность потенциалов -50 мВ поддерживают цифровым усилителем GeneClamp 500 (Axon Instruments, CA), сигналы регистрируют с частотой 100 Гц. Микроэлектроды заполняют раствором 3 М KCl. Измерение тока проводят в ламинарном потоке раствора ND96 (96 мМ NaCl, 2 мМ KCl, 0.1 мМ BaCl2, 1 мМ MgCl2, HEPES 5 мМ титрованный NaOH до рН 7.3) со скоростью 1 мл/мин. ASIC3 каналы активируют резким изменением рН среды от 7.3 до 4.0 за счет быстрой замены рабочего раствора в камере на раствор со значением рН 4.0, в котором в качестве буфера вместо 5 мМ HEPES применяют 10 мМ уксусную кислоту. Длина импульса изменения значения рН составляет 3 сек. Для уменьшения неспецифического связывания с каналом навески тестируемых образцов растворяют в буферных растворах, содержащих 0.1% BSA. Аппликацию тестируемого образца начинают за 3 сек до подачи активационного буфера в измерительную камеру и продолжают в течение времени подачи активационного раствора. Всего используют 7 различных концентраций пептида не менее чем в трех повторах, для которых измеряют амплитуду продолжительной составляющей тока через ASIC3, которая достигает своего максимального значения через 3-4 сек после активации каналов (Фиг.7). Процент ингибирования наблюдаемых токов вычисляют как отношение максимальной амплитуды тока при аппликации токсина к усредненной максимальной амплитуде контрольных токов до и после аппликации токсина. Ингибирование обратимо, что проявляется в полном восстановлении амплитуды вызванных закислением токов через каналы ASIC3 после полной отмывки образца. Для продолжительной компоненты тока наблюдают не более чем 48±2% ингибирование при концентрации 50 мкМ и выше.A two-electrode membrane potential fixation system is used to measure channel conductivity. A potential difference of -50 mV is supported by a GeneClamp 500 digital amplifier (Axon Instruments, CA), signals are recorded at a frequency of 100 Hz. Microelectrodes are filled with a solution of 3 M KCl. The current is measured in a laminar flow of an ND96 solution (96 mM NaCl, 2 mM KCl, 0.1 mM BaCl 2 , 1 mM MgCl 2 , HEPES 5 mM titrated NaOH to pH 7.3) at a rate of 1 ml / min. ASIC3 channels are activated by a sharp change in pH from 7.3 to 4.0 due to the rapid replacement of the working solution in the chamber with a solution with a pH value of 4.0, in which 10 mM acetic acid is used instead of 5 mM HEPES as a buffer. The pulse length of the change in pH is 3 seconds. To reduce nonspecific binding to the channel, weighed portions of test samples are dissolved in buffer solutions containing 0.1% BSA. The application of the test sample is started 3 seconds before the activation buffer is fed into the measuring chamber and continued for the duration of the activation solution supply. In total, 7 different concentrations of the peptide are used in at least three repetitions, for which the amplitude of the continuous component of the current through ASIC3 is measured, which reaches its maximum value 3-4 seconds after the activation of the channels (Fig. 7). The percentage of inhibition of the observed currents is calculated as the ratio of the maximum current amplitude during the application of the toxin to the average maximum amplitude of the control currents before and after the application of the toxin. Inhibition is reversible, which is manifested in the complete restoration of the amplitude caused by acidification of the currents through the ASIC3 channels after the complete washing of the sample. For the continuous current component, no more than 48 ± 2% inhibition is observed at a concentration of 50 μM or higher.

По результатам измерений всех концентраций строят кривую зависимости % тока продолжительного компонента относительно контроля к концентрации Ugr 9-1. На основании этой кривой определяют значения 50% ингибирующей концентрации IC50 1.44±0.19 мкМ и коэффициент Хилла 1.48±0.27.According to the results of measurements of all concentrations, a curve is constructed of the% current of the continuous component relative to the control to the Ugr 9-1 concentration. Based on this curve, the 50% inhibitory concentration IC 50 1.44 ± 0.19 μM and Hill coefficient 1.48 ± 0.27 are determined.

Пример 10. Тестирование анальгетической активности Ugr 9-1 в тесте тепловой гиперчувствительностиExample 10. Testing the analgesic activity of Ugr 9-1 in the test of thermal hypersensitivity

Тесты проводят на самцах белых мышей линии CD-1 массой 20-30 г. Мышей делят на 5 групп по 7 в каждой. Воспаление у мышей, кроме контрольной группы, вызывают введением в подушечку задней лапы воспалительного агента, представляющего собой 20 мкл смеси полного адьюванта Фрейнда (ПАФУфизраствор 1:1 (v/v). Для контрольной группы животных (Фиг.8 группа без ПАФ) вводят только 20 мкл физиологического раствора. Через 24 часа внутривенно вводят 200 мкл физиологического раствора животным групп «без ПАФ» и «физ. p-p», остальным группам внутривенно вводят 200 мкл растворов тестируемых образцов в стерильном физиологическом растворе в дозе 0.5, 0.1 и 0.01 мг/кг. Измерение проводят через 30 мин после внутривенного введения. Фиксируют латентное время отдергивания лапы, подвергшейся действию воспалительного агента, от горячей пластины (t=53°C).Tests are carried out on male CD-1 white mice weighing 20-30 g. Mice are divided into 5 groups of 7 in each. Inflammation in mice, in addition to the control group, is caused by introducing into the hind paw pad an inflammatory agent, which is 20 μl of a mixture of complete Freund's adjuvant (PAPF solution 1: 1 (v / v). For the control group of animals (Fig. 8, the group without PAP) is administered only 20 μl of physiological saline: After 24 hours, 200 μl of physiological saline is administered intravenously to animals without PAF and physical pp groups, the remaining groups are injected with 200 μl of test samples in sterile physiological saline at a dose of 0.5, 0.1 and 0.01 mg / kg . Measured e is carried out 30 minutes after intravenous administration. Record the paw withdrawal latency time, subjected to the action of an inflammatory agent, from the hot plate (t = 53 ° C).

Результаты обрабатывают статистически, достоверность отличий результатов контрольной и экспериментальной группы определяют с помощью ANOVA и теста Тьюки. Анальгетический эффект измеряют по увеличению времени, прошедшего от момента посадки животного на пластину до момента отдергивания воспаленной лапы (Фиг.8).The results are processed statistically, the significance of differences in the results of the control and experimental groups is determined using ANOVA and Tukey test. The analgesic effect is measured by the increase in the time elapsed from the moment the animal was placed on the plate until the inflamed paw was withdrawn (Fig. 8).

Пример 11. Тестирование анальгетической активности Ugr 9-1 в тесте кислотной стимуляции боли.Example 11. Testing the analgesic activity of Ugr 9-1 in an acid pain stimulation test.

Тесты проводят на самцах белых мышей линии CD-1 массой 20-30 г. Мышей делят на 4 группы по 10 в каждой. Пептид растворяют в стерильном физиологическом растворе и вводят по 100 мкл раствора внутрибрюшинно за 30 мин до введения раствора уксусной кислоты. Используют три дозы препарата 0.5, 0.1 и 0.01 мг/кг. Для контрольной группы животных вводят просто 100 мкл физиологического раствора (Фиг.9). Анальгетический эффект определяют на основании подсчета корчей, вызываемых внутрибрюшинной инъекцией 100 мкл раствора 1% уксусной кислоты за 15 минут наблюдения. Корчи - специфическая болевая реакция, сопровождающаяся характерными движениями животных, которые включают сокращения брюшных мышц, чередующиеся с их расслаблением, вытягивание задних конечностей и изгибание спины.Tests are carried out on male CD-1 white mice weighing 20-30 g. Mice are divided into 4 groups of 10 each. The peptide is dissolved in sterile physiological saline and 100 μl of the solution are administered intraperitoneally 30 minutes before the introduction of the acetic acid solution. Three doses of 0.5, 0.1 and 0.01 mg / kg are used. For the control group of animals, just 100 μl of physiological saline is administered (Fig. 9). The analgesic effect is determined based on the count of writhing caused by intraperitoneal injection of 100 μl of a solution of 1% acetic acid for 15 minutes of observation. Cramps are a specific pain reaction accompanied by characteristic movements of animals, which include contractions of the abdominal muscles, alternating with their relaxation, extension of the hind limbs and curving of the back.

Результаты обрабатывают статистически, достоверность отличий результатов контрольной и экспериментальной группы определяют с помощью ANOVA и теста Тьюки. Анальгетический эффект измеряют по снижению болевой чувствительности к висцеральному и воспалительному типу боли, что выражается в снижении количества корчей за измеряемый промежуток времени.The results are processed statistically, the significance of differences in the results of the control and experimental groups is determined using ANOVA and Tukey test. The analgesic effect is measured by a decrease in pain sensitivity to visceral and inflammatory types of pain, which is expressed in a decrease in the number of cramps over a measured period of time.

Claims (1)

Анальгетический пептид из морской анемоны Urticina grebelnyi, имеющий следующую аминокислотную последовательность:
H2N-Ilel-Ser2-Ile3-Asp4-Pro5-Pro6-Cys7-Arg8-Phe9-Cys10-Tyr11-Hisl2-Arg13-Aspl4-Glyl5-Serl6-Glyl7-Asnl8-Cys19-Val20-Tyr21-Asp22-Ala23-Tyr24-Gly25-Cys26-Gly27-Ala28-Val29-COOH
An analgesic peptide from a sea anemone Urticina grebelnyi having the following amino acid sequence:
H 2 N-Ile l -Ser 2 -Ile 3 -Asp 4 -Pro 5 -Pro 6 -Cys 7 -Arg 8 -Phe 9 -Cys 10 -Tyr 11 -His l2 -Arg 13 -Asp l4 -Gly l5 -Ser l6 -Gly l7 -Asn l8 -Cys 19 -Val 20 -Tyr 21 -Asp 22 -Ala 23 -Tyr 24 -Gly 25 -Cys 26 -Gly 27 -Ala 28 -Val 29 -COOH
RU2013113891/10A 2013-03-28 2013-03-28 Analgesic peptide from sea anemone urticina grebelnyi RU2521657C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013113891/10A RU2521657C1 (en) 2013-03-28 2013-03-28 Analgesic peptide from sea anemone urticina grebelnyi

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013113891/10A RU2521657C1 (en) 2013-03-28 2013-03-28 Analgesic peptide from sea anemone urticina grebelnyi

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2521657C1 true RU2521657C1 (en) 2014-07-10

Family

ID=51217032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013113891/10A RU2521657C1 (en) 2013-03-28 2013-03-28 Analgesic peptide from sea anemone urticina grebelnyi

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2521657C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614759C1 (en) * 2016-02-12 2017-03-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) Analgesic peptide of sea anemone

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2415866C1 (en) * 2009-11-30 2011-04-10 Тихоокеанский Институт Биоорганической Химии Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Тибох Дво Ран) Method for producing polypeptide of actinia heteractis crispa exhibiting analgesic action
RU2475497C1 (en) * 2012-03-05 2013-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова Дальневосточного отделения Российской акдемии наук (ТИБОХ ДВО РАН) POLYPEPTIDE FROM SEA ANEMONE HETERACtis crispa, HAVING ANALGESIC ACTION

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2415866C1 (en) * 2009-11-30 2011-04-10 Тихоокеанский Институт Биоорганической Химии Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Тибох Дво Ран) Method for producing polypeptide of actinia heteractis crispa exhibiting analgesic action
RU2475497C1 (en) * 2012-03-05 2013-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова Дальневосточного отделения Российской акдемии наук (ТИБОХ ДВО РАН) POLYPEPTIDE FROM SEA ANEMONE HETERACtis crispa, HAVING ANALGESIC ACTION

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ОСМАКОВ Д.И. и др., Получение рекомбинантных биологически активных полипептидов морских анемон, Вестник Московского государственного областного университета, 2010, No.3, с.7-10. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614759C1 (en) * 2016-02-12 2017-03-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) Analgesic peptide of sea anemone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
McCarthy et al. PcTx1 affords neuroprotection in a conscious model of stroke in hypertensive rats via selective inhibition of ASIC1a
Nelson et al. Peroxidasin: a novel enzyme‐matrix protein of Drosophila development.
Leduc-Pessah et al. Site-specific regulation of P2X7 receptor function in microglia gates morphine analgesic tolerance
Konno et al. Crotalphine, a novel potent analgesic peptide from the venom of the South American rattlesnake Crotalus durissus terrificus
US20070196866A1 (en) Modulators of ion channel trpa1
KR20080106400A (en) Mu-conotoxin peptides and use thereof as a local anesthetic
Wang et al. A novel conotoxin from Conus striatus, μ-SIIIA, selectively blocking rat tetrodotoxin-resistant sodium channels
US8030442B2 (en) Treatment of injury to the brain by inhibition of acid sensing ion channels
Bolshakov et al. Characterization of acid-sensitive ion channels in freshly isolated rat brain neurons
SG187877A1 (en) Novel peptides which have analgesic effects and which inhibit asic channels
RU2521657C1 (en) Analgesic peptide from sea anemone urticina grebelnyi
RU2614759C1 (en) Analgesic peptide of sea anemone
CN110062763B (en) Peptide modulators of purinergic receptors
St Pierre et al. Distinct activities of novel neurotoxins from Australian venomous snakes for nicotinic acetylcholine receptors
RU2475497C1 (en) POLYPEPTIDE FROM SEA ANEMONE HETERACtis crispa, HAVING ANALGESIC ACTION
RU2422459C1 (en) Peptide purinoceptor modulator
RU2368621C1 (en) Actinia polypeptide having analgetic action
RU2404245C1 (en) Actinia polypeptide, possessing analgesic action
JP5519702B2 (en) Identification of a toxin that is a novel antagonist of T-type calcium channel for the purpose of analgesia
Bernasconi et al. Part of the pharmacological actions of gamma-hydroxybutyrate are mediated by GABAB receptors
US20220002359A1 (en) Voltage-Gated Calcium Channel Auxilliary Subunit Alpha 2 Delta and Uses Thereof
CN112194730B (en) Polypeptide TI-16 and application thereof
Kanellopoulos Identification and Characterisation of Sodium Channel Nav1. 7 Protein-Protein Interactions Using an Epitope-Tagged Gene-Targeted Mouse
JP2023517768A (en) Cyclotides in combination with kappa opioid receptor ligands for MS therapy
JP2002526097A (en) New peptides