中国南海几种新型芋螺多肽的作用靶点及结构优化研究

本课题开展了新M芋螺毒素Mr6、含紧密两对二硫键的超小型芋螺多肽Im1A、T家族多肽TxVC、alpha-芋螺毒素Mr1.7及ViIA的结构、作用靶点及结构活性关系研究，取得如下主要结果：（1）发现T家族芋螺毒素TxVC可选择性作用nAChRs α4β2、α3β2，IC50分别为343.4nM及1047.2 nM，对α3β4、α7、α9α10无作用,这是首次发现T-家族芋螺毒素作用于烟碱型乙酰胆碱受体亚型;测定了TxVC的二硫键配对方式以及溶液NMR结构，确定第1、2、7位氨基酸为功能氨基酸；（2）测定了Im1A的NMR结构，发现Im1A对乙酰胆碱受体各亚型的抑制活性均较弱，对阿片受体、大鼠DRG的钠钾钙离子通道也无明显抑制活性；（3）通过合成方法改进，解决了Mr6目标肽存在一个无法分离的小杂质问题，发现10 microM Mr6对α3β2、α4β2及α3β4亚型具有一定抑制作用，但对阿片受体亚型无明显活性；（4）发现Mr1.7可作用于nAChR的α3β2、α6/α3β2β3及α9α10亚基，其IC50分别为53.1 (48.0-58.8) nM、185.7 (154.1-223.7) nM及284.2(199.4-405.2)但不作用于DRG的钠钾钙离子通道，Mr1.7的N端氨基酸PE对于调节它的选择性十分重要，将Glu2突变为Ala后Mr1.7对α3β2亚型的选择性和活性显著提高，此工作对利用N端序列提高α-芋螺毒素的受体选择性提供了重要途径；（5）首次发现一个4/6型芋螺毒素ViIA选择性作用于神经元nAchR的α3β2亚型（IC50=848.5 nM (596.5-1207.0 nM)，结构活性关系研究表明，Arg1，Glu2及His11是活性关键氨基酸。上述工作阐明了几个新类型芋螺毒素的作用靶点以及结构活性关系，对其进一步改造及应用奠定基础。目前为止，本工作发表标注该基金资助的SCI论文4篇，国内论文3篇，一篇外刊论文正在审稿中