Поровые блокаторы калиевых каналов из яда беспозвоночных и их производные тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Юнусова Валентина Алексеевна

• Юнусова Валентина Алексеевна
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Юнусова Валентина Алексеевна

Оглавление

Введение

1 Обзор литературы

1.1 К+-каналы

1.1.1 Открытие ^-каналов

1.1.2 Структура ^-каналов

1.1.3 Классификация ^-каналов

1.1.3.1 К+-каналы входящего выпрямления

1.1.3.2 К+-каналы, имеющие два поровых участка

1.1.3.3 Са2+-активируемые ^-каналы

1.1.3.4 Потенциал-чувствительные ^-каналы

1.1.3.4.1 Подсемейство ^

1.1.3.4.2 Подсемейство ^2

1.1.3.4.3 Подсемейство

1.1.3.4.4 Подсемейство ^4

1.1.3.4.5 «Модификаторы»

1.1.3.4.6 Подсемейство

1.1.3.4.7 БЛО-каналы

1.1.4 Заболевания, связанные с функцией К+-каналов

1.2 Лиганды К+-каналов

1.2.1 Ионы металлов

1.2.2 Низкомолекулярные лиганды

1.2.3 Полипептидные токсины

1.2.3.1 Скорпионы

1.2.3.2 Пауки

1.2.4 Практическое применение полипептидных лигандов ^-каналов

1.3 Заключение

2 Материалы и методы

2.1 Оборудование

2.2 Реактивы

2.3 Методы

2.3.1 Создание экспрессионных векторов, несущих гены целевых пептидов

2.3.1.1 Приготовление компетентных клеток

2.3.1.2 Химическая трансформация компетентных клеток

2.3.1.3 Наработка плазмид

2.3.1.4 Синтез генов пептидов

2.3.1.5 Рестрикция

2.3.1.6 Очистка ДНК

2.3.1.7 Электрофорез нуклеиновых кислот

2.3.1.8 Лигирование

2.3.1.9 Отбор колоний, содержащих искомые векторы

2.3.2 Выделение, очистка и структурная характеристика целевых пептидов

2.3.2.1 Наработка пептидов в составе гибридного белка

2.3.2.2 Металл-хелатная аффинная хроматография

2.3.2.3 Протеолиз гибридного белка

2.3.2.4 Гель-фильтрация

2.3.2.5 Очистка пептидов методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии

2.3.2.6 Определение концентрации белков спектрофотометрическим методом

2.3.2.7 Электрофорез белков

2.3.2.8 Масс-спектрометрический анализ пептидов

2.3.2.9 Исследование вторичной структуры пептидов методом кругового дихроизма

2.3.2.10 Рефолдинг пептидов

2.3.2.11 Вестерн-блоттинг

2.3.2.12 Исследование структуры пептидов методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса

2.3.3 Изучение активности целевых пептидов

2.3.3.1 Синтез мРНК каналов

2.3.3.2 Изучение активности пептидов методом двухэлектродной фиксации потенциала

2.3.3.3 Изучение активности пептидов методом локальной фиксации потенциала

2.3.3.4 Изучение активности пептидов с помощью флуоресцентной микроскопии

3 Результаты и обсуждение

3.1 Аминокислотная последовательность токсина OsK2

3.2 Введение консервативного мотива в структуру неактивных пептидов

3.3 Изучение структурно-функциональных особенностей первого порового блокатора ^-каналов из яда паука

3.4 Разработка флуоресцентной системы для визуализации бактериального канала KcsA и поиска его селективных блокаторов

4 Выводы

5 Благодарности

6 Список сокращений

7 Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поровые блокаторы калиевых каналов из яда беспозвоночных и их производные»

Введение

Актуальность темы исследования. Калиевые каналы (К+-каналы) представляют собой одну из наиболее распространенных и разнообразных групп ионных каналов. Они обнаружены во множестве типов клеток различных организмов - от бактерий до человека - и выполняют широкий спектр физиологических функций. Некоторые из К+-каналов контролируют ритм сердечных сокращений, другие - механизмы нейрональной возбудимости, лежащие в основе таких процессов как обучение и память. Несмотря на функциональное разнообразие, все K+-каналы объединяет способность избирательно проводить ионы калия через мембрану по электрохимическому градиенту, и, таким образом, влиять на мембранный потенциал клеток. Особое внимание исследователей привлекают природные полипептидные токсины, способные к избирательному и высокоаффинному воздействию на различные ионные каналы. Одним из наиболее богатых источников таких соединений являются яды пауков и скорпионов. Токсины скорпионов воздействуют преимущественно на потенциал-чувствительные К+-каналы подсемейства Kv1, а пауков - на Kv2 и Kv4. Отличаются также и механизмы их действия. Токсины скорпионов вызывают прямой блок порового домена, тогда как пептиды из яда пауков действуют как модуляторы потенциал-чувствительного домена, влияя на кинетические характеристики конформационных изменений канала. Благодаря высокой аффинности и селективности такие соединения рассматриваются как инструменты для исследования структуры и функций К+-каналов и как потенциальные фармакологические препараты. В контексте данной работы изучены именно поровые блокаторы, позволяющие эффективно ингибировать калиевый ток.

Степень разработанности темы исследования. Соединения, способные изменять активность К+-каналов, условно разделяют на три основные группы. В одну входят ионы металлов, такие как Rb+, Cs+, Tl+ и Ba2+. Вторую группу составляют низкомолекулярные органические соединения, наиболее известными из которых являются тетраэтиламмоний и 4-аминопиридин. Третью группу образуют полипептидные токсины, найденные в яде животных. Их выгодно отличает от других лигандов К+-каналов высокая аффинность и селективность действия. Основоположником этой группы выступает ноксиустоксин - пептид, найденный в яде скорпиона Centruroides noxius более 40 лет назад. С тех пор, согласно базе данных Kalium, объединяющей сведения обо всех известных полипептидных лигандах К+-каналов, было открыто более 400 подобных соединений в различных природных источниках.

На сегодняшний день получены структурные данные о комплексе харибдотоксина, выделенного из яда скорпиона Leiurus quinquestriatus, с химерным каналом Kv1.2/2.1. Эти исследования позволили выявить ключевые элементы, определяющие механизм действия

токсинов - блокаторов поры К+-каналов. В частности, была предложена концепция «функциональной диады», согласно которой биологическая активность токсина определяется наличием в его структуре ключевого остатка лизина, механически блокирующего пору канала, и ароматического остатка, расположенного на расстоянии примерно 6,5 А. Тем не менее роль многих аминокислотных остатков, формирующих интерфейс взаимодействия токсина с каналом, остается недостаточно изученной.

Интенсивное исследование пептидов ядовитых животных привело к их применению в качестве молекулярных инструментов для изучения структуры и свойств К+-каналов. В перспективе такие соединения рассматриваются как прообразы для разработки новых биоинсектицидов и фармакологических препаратов. В связи с этим поиск и детальная характеристика новых пептидных блокаторов поры К+-каналов остаются важным направлением современных исследований и формируют основу для дальнейшего их практического применения.

Цель исследования заключалась в получении новых поровых блокаторов К+-каналов. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Получить рекомбинантные поровые блокаторы К+-каналов и их производные;

2. Изучить структурно-функциональные особенности новых блокаторов и установить основные детерминанты их взаимодействия с порой К+-каналов;

3. Разработать инструмент для визуализации К+-каналов и поиска новых поровых блокаторов.

Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые в яде паука были идентифицированы пептидные компоненты - муринотоксины, селективно ингибирующие каналы подсемейства Ку1 по механизму порового блока. Изучение особенностей их пространственной организации показало, что муринотоксины обладают уникальным типом укладки полипептидной цепи, который получил название «дисульфид-сцепленная шпилька». По предварительным данным, структура подобного рода обладает высокой устойчивостью к действию протеолитических ферментов и стабильна в широком диапазоне различных физико-химических условий. Таким образом, укладка типа «дисульфид-сцепленная шпилька» может рассматриваться в качестве перспективного кандидата для использования в скаффолд-инженерии.

На основе искусственного пептида Нш1 была создана флуоресцентная система, предназначенная для поиска лигандов бактериального К+-канала ксба. Этот канал служит важным модельным объектом для исследования механизмов селективной проводимости ионов калия, однако количество соединений, ингибирующих его активность, остается ограниченным.

Использование разработанной флуоресцентной системы позволит осуществлять быстрый и высокопроизводительный скрининг большого числа потенциальных лигандов KcsA, что, в перспективе, может выявить соединения, которые послужат основой для создания новых антибиотиков.

При анализе аминокислотных последовательностей некоторых токсинов скорпионов был идентифицирован консенсусный мотив, введение которого в структуру неактивных пептидов с аналогичным типом пространственной организации привело к созданию новых поровых блокаторов, действующих на различные каналы подсемейства kv1.

Исследование аминокислотной последовательности токсина OsK2 из яда черного скорпиона Orthochirus scrobiculosus, перспективного кандидата для разработки биоинсектицидного препарата, показало расхождение между ранее опубликованной и фактической первичной структурой.

Методология и методы исследования. Проведен анализ литературных данных по теме исследования. Экспериментальная часть выполнена с использованием современных методов молекулярной биологии, биоорганической химии и биохимии. С помощью классических генно-инженерных подходов сконструированы экспрессионные векторы, содержащие гены целевых пептидов. Исследуемые вещества были получены в гетерологической системе экспрессии с дальнейшей очисткой различными хроматографическими методами. Для характеристики целевых пептидов использовали методы масс-спектрометрии, спектроскопии кругового дихроизма и ядерного магнитного резонанса. Функциональная активность соединений оценивалась с применением различных электрофизиологических подходов и флуоресцентной микроскопии.

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты работы представлены в виде устных и стендовых докладов на конференциях, включая IX Молодежную школу-конференцию по молекулярной и клеточной биологии Института цитологии РАН в Санкт-Петербурге, XXXVII Международную зимнюю молодежную научную школу «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии» в Москве, а также конференцию Международного общества по токсинологии (англ. International Society on Toxinology, IST; онлайн). По теме работы опубликованы следующие статьи в рецензируемых научных журналах:

1. Volkov A. E., Gigolaev A. M., Iunusova V. A., Ziganshin R. H., Kuzmenkov A. I., Vassilevski A. A. High-affinity blocker of insect potassium channels from the venom of the scorpion Orthochirus scrobiculosus // Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. - 2025. - Vol. 61, No. 1. - P. 177-186.

2. Kuzmenkov A. I., Iunusova V. A., Lushpa V. A., Deyev Y. A., Babenko V. V., Osipov D. V., Berkut A. A., Tytgat J., Bocharov E. V., Adams D. J., Finol-Urdaneta R. K., Vassilevski A. A. Spider venom peptides with unique fold selectively block Shaker-type potassium channels // Cellular and Molecular Life Sciences. - 2025. - Vol. 82, No. 1. - P. 1-15. - Article 300.

3. Iunusova V. A., Orlov N. A., Nekrasova O. V., Feofanov A. V., Vassilevski A. A., Kuzmenkov A. I. Targeting prokaryotic ion channel by a chimera of fluorescent protein and artificial peptide toxin // Biochimica et Biophysica Acta. Biomembranes. - 2025. - Vol. 1867, No. 8. - P. 1844-1858.

1 Обзор литературы

1.1 К+-каналы 1.1.1 Открытие К+-каналов

Концентрация ионов К+ влияет на множество физиологических процессов, в том числе на установление мембранного потенциала и модулирование формы и частоты нервных импульсов. Гомеостаз ионов K+ осуществляется огромным пулом разнообразной белковой машинерии, включающей №+/К+-АТФазу, ABC-транспортеры, а также К+-каналы, пассивно проводящие ионы K+ через биологические мембраны по электрохимическому градиенту.

Уже в начале XX века Ю. Бернштейном была предложена «мембранная гипотеза», предсказывающая существование в плазматической мембране компонентов, увеличивающих ее проницаемость для определенных ионов, и, как следствие, созданию на мембране разности потенциалов. Наиболее вероятным источником образующегося электрического поля Бернштейн считал неравновесное соотношение K+ между цитоплазмой клетки и внеклеточной средой. Впоследствии «мембранная теория» была подтверждена опытным путем и расчетами В. Нернста [1].

С появлением метода фиксации потенциала биофизическое исследование электровозбудимых клеток достигло наибольшего расцвета. Опыты А. Ходжкина и Э. Хаксли на гигантском аксоне кальмара позволили впервые получить количественные данные о ионных токах, протекающих через мембрану нейронов. При деполяризации мембраны исследователям удалось записать волнообразное изменение ее электрических свойств, а именно силы тока Im (Рисунок 1) [2].

Далее, изменяя устанавливаемую разность потенциалов, ученым удалось обнаружить основные компоненты ионного тока Im, образованные либо выходящим током К+ (Ik), либо входящим током Na+ (Ino). Соответственно, плазматическая мембрана обладает селективной проводимостью по отношению к обоим катионам, возникающей при изменении мембранного потенциала. Однако природа явления, обуславливающего такую избирательную проницаемость электровозбудимых клеток, еще долгое время оставалась неясной.

Открытие селективных ингибиторов Ik и Ino позволило перейти от биофизических к биохимическим и молекулярно-биологическим исследованиям. Так, в 1981 г. У. Каттэрол с соавторами идентифицировали в синаптосомах мозга крысы потенциал-чувствительный натриевый канал (Nav) с использованием радиоактивно-меченого сакситоксина как

специфического маркера [3]. В дальнейшем им удалось выделить и очистить а- и в- субъединицы канала с использованием токсина скорпиона Leiurus quinquestriatus [4].

0 мВ

Ем

-65 мВ

- 1

I

м

(мА/см )

_L

6

T, мс

10

12

Рисунок 1. Схема изменения тока в гигантском аксоне кальмара при изменении мембранного потенциала Ем с -65 мВ до 0 мВ при 3,8°С. Рисунок создан на основе данных литературы, включая [2].

0

1

0

2

4

8

Природа Ik была установлена другим путем: в первую очередь был получен не белок, а последовательность гена канала. Было показано, что электровозбудимые клетки мутантной линии Shaker плодовой мушки Drosophila melanogaster, характеризующейся дрожанием лапок при применении эфирного наркоза, обладают измененным электрофизиологическими свойствами по сравнению с линией дикого типа, такими как замедленная реполяризация и сниженный порог возникновения потенциала действия (ПД). Сравнительный анализ генетической информации мушек различных линий показал возможную локализацию гена Shaker в X хромосоме. Дальнейшая экспрессия кДНК этого гена в ооцитах шпорцевой лягушки Xenopus laevis с применением электрофизиологического тестирования позволила установить, что белковым продуктом является потенциал-чувствительный K+^анал (Kv) [5]. После идентификации гена Shaker в геноме D. melanogaster были обнаружены последовательности родственных K+^аналов, названные Shal, Shab и Shaw [6].

Следующий большой шаг в понимании механизмов мембранного транспорта был сделан с открытием KcsA - K+^анала грамположительной почвенной бактерии Streptomyces lividans [7], пространственная структура которого была изучена в 1998 г. в лаборатории Р. МакКиннона [8].

Несмотря на прокариотическую природу ксбл, была выявлена достаточно высокая степень его сходства с поровым доменом каналов 8каквг-типа [9]. Это позволило не только определить основные структурные элементы поры, но и пролить свет на механизм селективного транспорта ионов К+. На сегодняшний день установлено, что ксбл представляет собой наиболее упрощенную модель порового домена большинства К+-каналов.

1.1.2 Структура К+-каналов

К+-каналы образованы главными а-субъединицами, формирующими пору, и дополнительными регуляторными Р-субъединицами. Существует несколько архитектурных форм К+-каналов, что лежит в основе их классификации (Рисунок 2) [10]. Универсальной чертой является наличие в структуре их а-субъединиц двух трансмембранных сегментов (ТМ) с пролегающей между ними поровой (Р) петлей. В мембране происходит олигомеризация а-субъединиц с образованием поры.

Рисунок 2. Разнообразие архитектуры К+-каналов. На рисунке представлены топологические диаграммы пространственной организации различных семейств. Выполнено с помощью онлайн-ресурса bio-render.com.

Помимо ТМ, образующих поровый домен, ^-каналы могут содержать дополнительные последовательности в составе а-субъединиц, необходимые для выполнения их физиологических функций. Например, мономер ^ содержит шесть ТМ: S1-S6, при этом S1-S4 составляют отдельный потенциал-чувствительный домен (ПЧД), а S5 и S6 входят в состав поры. Необходимо отметить, что S5 соответствует внешней а-спирали К+-канала простейшей архитектуры, а S6 -внутренней, в связи с чем, в дальнейшем, вне зависимости от типа канала, порообразующие сегменты будут называться S5 и S6 в соответствии с топологией

Протяженность Р-петли ^-каналов составляет около 30 аминокислотных остатков (а. о.), в ней выделяют S5-P и P-S6 петли, поровую а-спираль и селективный фильтр (СФ). Внешний и внутренний вестибюли канала содержат отрицательно заряженные аминокислотные остатки для повышения локальной концентрации катионов. СФ образован карбонильными кислородами основной цепи консенсусной последовательности TTVGYG, располагающейся в P-петле, и ведет во внутреннюю полость поры [8].

Ключевую роль в обеспечении специфичности каналов по отношению к определенным ионам играет СФ, внутри которого последовательно на расстоянии ~3 А локализованы четыре сайта связывания ^ ^1^4). Каждый из таких сайтов образован восьмью атомами кислорода, при этом четверки атомов, лежащих в одной плоскости, образуют квадраты (Рисунок 3). Двигаясь через пору канала по электрохимическому градиенту, ^ замещает карбонильными кислородами СФ свою гидратную оболочку [11]. Одновременно в узком желобе СФ может находиться два иона занимая либо сайты P1 и Р3, либо P2 и P4. Так как энергия перехода между сайтами довольно мала, силы отталкивания следующего входящего катиона оказывается достаточно, чтобы, по сути, вытолкнуть впереди идущий ион ^ с другой стороны СФ [12]. Консервативная и стабильная структура СФ является ключевой детерминантой селективности ^-каналов. Радиус дегидратированного иона ^ составляет 1,5 А, при этом карбонильные кислороды СФ расположены так, что идеально имитируют кислороды воды гидратной оболочки Несмотря на то, что радиус иона №+ составляет всего 1,2 А, энергетический барьер для его дегидратации будет существенно выше [13].

^-каналы пребывают в трех основных конформационных состояниях (Рисунок 4). В закрытом состоянии они не проводят ионы: активационные ворота - ^концевые области ТМ S6 всех субъединиц - образуют плотное пересечение с внутриклеточной стороны. Переход канала в открытое состояние может происходить за счет различных специфических стимулов, которые приводят к механическому перемещению ТМ S6 и разъединению пучка а-спиралей. Дальнейший переход из открытого в инактивированное состояние может осуществляться с помощью механизмов N или ^типа [14].

Рисунок 3. Л - Пространственная организация бактериального К+-канала КсбЛ (РББ: 1К4С), показаны две субъединицы. Синим цветом обозначены ТМ канала, желтым - а. о. внешнего вестибюля, влияющие на связывание высокоаффинных лигандов агитоксина, харибдотоксина и тетраэтиламмония. Красным цветом указана основная цепь последовательности селективного фильтра (ТТУОУО). Б - Схема СФ KcsA. Фиолетовые сферы представляют собой ионы К+. Желтым цветом обозначены атомы кислорода в составе карбонильных групп пептидных связей СФ. Р1-Р4 соответствуют четырем сайтам связывания ионов К+. Визуализация выполнена в программе PyMOL (Schr6dinger, США).

В первом случае происходит блок внутриклеточной части канала амфипатичным пептидом, который может быть как включен в структуру канала, так и располагаться вне его, например, в составе дополнительной Р-субъединицы [15,16]. В случае же инактивации С-типа происходит перестройка цепочек водородных связей в структуре открытого канала, что вызывает конформационные изменения СФ, при которых тока ионов происходить не может [17].

Открытый канал

Рисунок 4. Схема конформационных превращений К+-каналов.

1.1.3 Классификация К+-каналов

Развитие широкого разнообразия биологических методов, в том числе генно-инженерных, структурных и биоинформатических, позволило достичь существенного прогресса в понимании строения и функций K+^аналов. У млекопитающих найдено около 80 генов, кодирующих различные изоформы их а-субъединиц [18]. На сегодняшний день каналы, селективно пропускающие K+, являются наиболее разнообразным и широко представленным типом ионных каналов.

В современной классификации, разработанной Международным союзом фундаментальной и клинической фармакологии (International Union of Basic and Clinical Pharmacology, IUPHAR), выделяют четыре основных класса K+^аналов (Рисунок 5), основываясь на их структурно-функциональных различиях:

• ^-каналы входящего выпрямления (Kir);

К+-каналы, имеющие два поровых участка (K-2p);

Са-активируемые К+-каналы (Kca);

Потенциал-чувствительные К+-каналы (Kv).

Рисунок 5. Филогенетическое дерево К+-каналов человека, построенное путем сравнения их аминокислотных последовательностей [19].

1.1.3.1 К+-каналы входящего выпрямления

Kir обладают наиболее простым типом архитектуры (Рисунок 2). В структуре мономера, участвующего в образовании поры, выделяют два ТМ и одну P-петлю (2ТМ/Р). Основной функцией Kir является регуляция потенциала покоя (ПП) мембраны [20]. Интересно, что их чувствительность к электрохимическому потенциалу достигается не за счет наличия дополнительных структурных элементов, как в случае Kv, а за счет возникающего при деполяризации мембраны механистического блока поры внутриклеточным Mg2+ [21] и полиаминами [22]. На данный момент известно 15 генов К+-каналов семейства Kir, организованных в семь подсемейств, которые подразделяют на четыре функциональные группы:

классические, К+-транспортные, G-белок-активируемые и чувствительные к АТФ. Простота архитектуры KIR, схожая с таковой KcsA, облегчает их структурные исследования. В настоящее время установлена пространственная организация достаточно большого количества представителей семейства, включая KIR2.1 [23], KIR2.2 [24,25], KIR6.2 [26-28].

1.1.3.2 K+-каналы, имеющие два поровых участка

а-Субъединицы K+^аналов, имеющих два поровых участка, состоят из четырех ТМ и двух Р-петель (4ТМ/2Р, Рисунок 2), и, димеризуясь, образуют пору в мембране [29]. K2P, наряду с kir, опосредуют так называемый «ток утечки», что помогает стабилизировать 1111 на физиологическом уровне, близком к равновесному потенциалу K+, и, соответственно, регулировать нервную возбудимость. В 1996 г. был найден первый двупоровый К+-канал в геноме человека, названный TWIK (K2P 1.1) [30], после чего было идентифицировано еще 14 подобных полипептидов. Огромное разнообразие стимулов может служить регуляторами активности K2P-каналов, начиная от физико-химических характеристик, таких как изменение температуры, pH, натяжение мембраны, заканчивая разнообразными посттрансляционными модификациями, например фосфорилированием или сумоилированием [31]. На сегодняшний день известны пространственные структуры каналов k2p3.1 и k2p9. 1 [32], K2P6.1 [33], k2p13.1 [34] и некоторых других.

1.1.3.3 Ca2+-активируемые K+-каналы

Несмотря на то, что топология Ca2+-активируемых K+^аналов (K.Ca) описывается общей формулой 6-7 ТМ/Р, в эволюционном ключе они представляют собой две неблизкородственные группы (Рисунок 2). В первую из них входят ^-каналы большой проводимости (BKCa), а во вторую - малой и средней проводимости (SKCa и IKCa) [35].

Первый член BKCa - KCa1.1 - был идентифицирован у мутантной линии Slowpoke плодовой мушки D. melanogaster. Оказалось, что исследуемый канал активируется не только в ответ на изменение потенциала мембраны, но и при увеличении концентрации Ca2+ [36], а также обладает чрезвычайно высокой проводимостью - порядка 250 pS при симметричной концентрации ионов K+ с обеих сторон клеточной мембраны [37]. Впоследствии у млекопитающих было найдено еще три гена-паралога KCa1.1, однако вместо Ca2+ их активация обусловлена изменением концентрации других ионов, например Na+ и Cl-.

Пространственная структура KCa1.1 была изучена [38]. а-Субъединицы BKCa имеют в своем составе 6 ТМ, при этом S4 отвечает за восприятие мембранного потенциала, а

цитоплазматический С-концевой домен несет сайты связывания Ca2+. Показано, что BKca контролируют форму ПД, способствуя реполяризации и следовой гиперполяризации во многих типах нейронов [39,40].

Са2+-активируемые К+-каналы малой и средней проводимости, в отличие от BKca, не реагируют на изменения мембранного потенциала. С SKca и IKca ассоциирует Са2+-связывающий белок кальмодулин (caM), что придает им субмикромолярную чувствительность к изменениям концентрации Са2+ внутри клетки [41]. Подтипы SKca, экспрессируемые в нейронах, вносят вклад в фазу гиперполяризации после прохождения ПД и таким образом регулируют частоту возбуждения нейронов [42]. Эти же каналы были найдены в кардиомиоцитах, причем в предсердиях уровень их экспрессии выше, чем в желудочках. Здесь SKca являются одним из компонентов, регулирующих длину ПД [43]. На сегодняшний день известно три гена К+-каналов малой проводимости (Kca2.1-Kca2.3), а пространственную структуру Kca2.2 удалось установить методом криоэлектронной микроскопии (КМ) [44].

Kca3.1 - единственный представитель группы IKca, он широко экспрессируется в клетках крови: эритроцитах, где вместе с механочувствительным каналом PIEZO1 регулирует их объем, а также Т-лимфоцитах, способствуя их пролиферации [45]. Пространственная организация KCa3.1 достаточно хорошо изучена [46].

1.1.3.4 Потенциал-чувствительные K^-каналы

Kv - наиболее разнообразное семейство К+-каналов. Известно более 40 генов, кодирующих а-субъединицы участников данной группы [47]. В структуре мономера выделяют 6 ТМ, четыре из которых образуют ПЧД, а два других сегмента соединяются Р-петлей и участвуют в образовании поры. Таким образом, каналы семейства Kv обладают топологией 6ТМ/Р (Рисунок 2), а их активность обусловлена изменением потенциала мембраны [48]. Принципиально участников семейства Kv можно разделить на две группы, различающиеся своими структурными и функциональными характеристиками. К первой относятся порообразующие белки: Kv1 (KCNA), Kv2 (KCNB), Kv3 (KCNC) и Kv4 (KCND), Kv7 (KCNQ), Kv10, Kv11 и Kv12 (KCNH). Ко второй - так называемые «модификаторы»: Kv5 (KCNF), Kv6 (KCNG), Kv8 (KCNV), Kv9 (KCNS), которые не могут организовываться в мембране в активные гомотетрамеры.

Функциональная классификация Kv выделяет среди них каналы задержанного выпрямления (от англ. delayed rectifiers), которые очень медленно инактивируются и, как правило, блокируются миллимолярными концентрациями тетраэтиламмония (TEA). Таковыми являются многие участники подсемейств Kv1, Kv2, Kv3, Kv7. В другую группу входят каналы A-типа, примером которых являются такие представители, как Kv1.4, Kv3.4 и Kv4.2, которые

обладают быстрой инактивацией и преимущественно блокируются 4-аминопиридином (4-АП) [49].

Как уже было отмечено, а-субъединицы ^ состоят из 6 ТМ (81-86), при этом S1-S4 образуют ПЧД, в котором а-спираль S4, обогащенная положительно заряженными а. о., является сенсором потенциала (Рисунок 6).

А)

кдбтмур)

Б)

соон

86

81

Рисунок 6. Структура К'. А - а-субъединица Kv1.2. Соответствие между топологической диаграммой (сверху) и кристаллической структурой (снизу, РББ: 6БЬК). Фиолетовым отмечены сегменты S1-S3, темно-малиновым - 84, синим - 85-86. Б - Кристаллическая структура химерного канала Ку1.2-Ку2.1 в комплексе с Р-субъединицей (окрашена в серый цвет, РББ: 6БЬК). Визуализация выполнена в программе PyMOL.

Механизм работы Ку получил название электромеханического сопряжения, так как при изменении электрического поля ТМ 84 изменяет свое положение, и этот конформационный сдвиг передается поровому домену через внутриклеточную линкерную область, называемую линкером 84-85 [50].

Основной физиологической ролью Ку-каналов считается контроль нервной возбудимости, так как эти каналы вносят вклад в установление 1111 мембраны, модулирование формы и частоты ПД. Однако было обнаружено, что многочисленные функции К у в нервной системе не связаны с электровозбудимостью. Эти функции включают, например, экзоцитоз, участие в образовании нейритов и гибели нейронов [51]. По степени сходства в составе семейства выделяют 12 подсемейств (Рисунок 7).

е1к1 еШ2

е^1 е^2 eag1 eag2

кгьдт

ЩТ2

«Модификаторы» «Модификаторы» «Модификаторы»

«Модификаторы» Каналы Shal-типа Каналы Shab-типа Каналы Shaw-типа

Каналы Shaker-типа

Рисунок 7. Филогенетическое древо подсемейств Ку1-Ку12 [49].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Юнусова Валентина Алексеевна, 2026 год

7 Список литературы

1. Hille B. Ionic channels in nerve membranes, 50 years on // Prog Biophys Mol Biol. Elsevier Ltd, 2022. Т. 169-170. С. 12-20.

2. Hodgkin A. L., Huxley A. F. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve // J Physiol. 1952. № 117. С. 500-544.

3. Hartshorne R. P., Catterall W. A. Purification of the saxitoxin receptor of the sodium channel from rat brain // Proc Natl Acad Sci U S A. 1981. Т. 78, № 7. С. 4620-4624.

4. Beneski D. A., Catterall W. A. Covalent labeling of protein components of the sodium channel with a photoactivable derivative of scorpion toxin // Proc Natl Acad Sci U S A. 1980. Т. 77, № 1. С. 639-643.

5. Iverson L. E. и др. A-type potassium channels expressed from Shaker locus cDNA // Proc Natl Acad Sci U S A. 1988. Т. 85. С. 5723-5727.

6. Butler A., Weil A., Salkoffl L. Shal, Shab, and Shaw: three genes encoding potassium channels in Drosophila // Nucleic Acids Research. 1990. Т. 18, № 8.

7. Schrempf H. и др. A prokaryotic potassium ion channel with two predicted transmembrane segments from Streptomyces lividans // EMBO J. 1995. Т. 14, № 21. С. 5170-5178.

8. Doyle D. A. и др. The Structure of the Potassium Channel: Molecular Basis of K Conduction and Selectivity // Science. 1998. Т. 280. С. 69-77.

9. Lu Z., Klem A. M., Ramu Y. Ion conduction pore is conserved among potassium channels // Nature. 2001. Т. 413.

10. Кузьменков А. И., Гришин Е. В., Василевский А. А. Разнообразие лигандов калиевых каналов и место токсинов скорпионов среди них // Успехи биологической химии. 2015. Т. 55. С. 289-350.

11. Zhou Y. и др. Chemistry of ion coordination and hydration revealed by a K + channel-Fab complex at 2.0 A resolution // Nature. 2001. Т. 414.

12. Morais-Cabral J. H., Zhou Y., MacKinnon R. Energetic optimization of ion conduction rate by the K+ selectivity filter // Nature. 2001. Т. 414.

13. Berneche S., Roux B. Energetics of ion conduction through the K+channel // Nature. 2001. Т. 414, № 6859. С. 73-77.

14. Hoshi T., Zagotta W. N., Howard R. W. A. Two types of inactivation in Shaker K+ channels: Effects of alterations in the carboxy-terminal region // Neuron. 1991. Т. 7. С. 547-556.

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

Choe S. Ion channel structure: Potassium channel structures // Nat Rev Neurosci. 2002. Т.

3, № 2. С. 115-121.

Sukomon N., Fan C., Nimigean C. M. Ball-and-Chain Inactivation in Potassium Channels // Annu Rev Biophys. Tue, 2023. № 52. С. 91-111.

Chandy K. G., Sanches K., Norton R. S. Structure of the voltage-gated potassium channel KV1.3: Insights into the inactivated conformation and binding to therapeutic leads // Channels. Taylor and Francis Ltd., 2023. Т. 17, № 1.

Coetzee W. A. et al. Molecular diversity of K+ channels // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1999. Т. 868, № 30. С. 233-285.

Гиголаев А. М. Молекулярные основы селективности пептидных поровых блокаторов калиевых каналов. Москва: Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 2023. 1-120 с.

Kubo Y. и др. International union of pharmacology. LIV. Nomenclature and molecular relationships of inwardly rectifying potassium channels // Pharmacol Rev. 2005. Т. 57, №

4. С. 509-526.

Forsythe I. D., Linsdell P., Stanfield P. R. Unitary A-currents of rat locus coeruleus neurones grown in cell culture: rectification caused by internal Mg2+ and Na+. // Journal of Physiology. 1992. Т. 451. С. 553-583.

Lopatin A., Makhina E., Nichols C. Potassium channel block by cytoplasmic polyamines as the mechanism of intrinsic rectification // Nature. 1994. Т. 372. С. 366-369. H Fernandes C. A. и др. Cryo-electron microscopy unveils unique structural features of the human Kir2.1 channel // Sci Adv. 2022. Т. 8. С. 8489.

Tao X. и др. Crystal structure of the eukaryotic strong inward-rectifier K+ channel Kir2.2

at 3.1 A resolution // Science. 2009. Т. 326, № 5960. С. 1668-1674.

Hansen S. B., Tao X., Mackinnon R. Structural basis of PIP 2 activation of the classical

inward rectifier K + channel Kir2.2 // Nature. Т. 477, № 7365. С. 495-498.

Pak Kin Lee K., Chen J., MacKinnon R. Molecular structure of human KATP in complex

with ATP and ADP // Elife. 2017. Т. 6, № e32481.

Driggers C. M. и др. Structure of an open KATP channel reveals tandem PIP2 binding sites mediating the Kir6.2 and SUR1 regulatory interface // Nat Commun. Nature Research, 2024. Т. 15, № 1.

Martin G. M. и др. Cryo-EM structure of the ATP-sensitive potassium channel illuminates mechanisms of assembly and gating // Elife. 2017. Т. 6, № e24149.

29. Goldstein S. A. N. h gp. International union of pharmacology. LV. Nomenclature and molecular relationships of two-P potassium channels // Pharmacol Rev. 2005. T. 57, № 4. C. 527-540.

30. Lesage F. h gp. TWIK-1,a ubiquitous human weakly inward rectifying K+ channel with a novel structure // EMBO J. Pongs, 1996. T. 15, № 5. C. 1004-1011.

31. Enyedi P., Czirják G. Molecular background of leak K+ currents: Two-pore domain potassium channels // Physiol Rev. American Physiological Society, 2010. T. 90, № 2. C. 559-605.

32. Hall P. R. h gp. Structures of TASK-1 and TASK-3 K2P channels provide insight into their gating and dysfunction in disease // Structure. Cell Press, 2025. T. 33, № 1. C. 115122.

33. Khanra N. h gp. Structure of the human TWIK-2 potassium channel and its inhibition by pimozide. 2025. T. 122, № 19.

34. Rodstrom K. E. J. h gp. Cryo-EM structure of the human THIK-1 K2P K+ channel reveals a lower Y gate regulated by lipids and anesthetics // Nat Struct Mol Biol. Nature Research, 2025. T. 32, № 7. C. 1167-1174.

35. Wei A. D. h gp. International Union of Pharmacology. LII. Nomenclature and molecular relationships of calcium-activated potassium channels // Pharmacological Reviews. 2005. T. 57, № 4. C. 463-472.

36. Atkinson N., Robertson G., Ganetzky B. A component of calcium-activated potassium channels encoded by the Drosophila slo locus // Science. 1991. T. 253. 551-555 c.

37. Eisenman G., Latorre R., Miller C. Multi-ion conduction and selectivity in the high-conductance Ca++-activated K+ channel from skeletal muscle // Biophys J. 1986. T. 50, № 6. C. 1025-1034.

38. Yuan P. h gp. Structure of the Human BK Channel Ca 2+-Activation Apparatus at 3. 0 Â Resolution // Science. 2015. T. 329. C. 182-186.

39. Sánchez-Aguilera A. h gp. Development of Action Potential Waveform in Hippocampal CA1 Pyramidal Neurons // Neuroscience. Elsevier Ltd, 2020. T. 442. C. 151-167.

40. Benhassine N., Berger T. Large-conductance calcium-dependent potassium channels prevent dendritic excitability in neocortical pyramidal neurons // Pflugers Arch. 2009. T. 457, № 5. C. 1133-1145.

41. Xia X. h gp. Mechanism of calcium gating in small-conductance calcium-activated potassium channels // Nature. 1998. T. 395. C. 503-507.

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

Faber E. S. L., Sah P. Functions of SK channels in central neurons // Clin Exp Pharmacol Physiol. 2007. T. 34, № 10. C. 1077-1083.

Dong D. L., Bai Y. L., Cai B. Z. Calcium-Activated Potassium Channels: Potential Target for Cardiovascular Diseases // Adv Protein Chem Struct Biol. Academic Press Inc., 2016. T. 104. C. 233-261.

Nam Y. W. u gp. Structural basis for the subtype-selectivity of KCa2.2 channel activators // Nat Commun. 2026. T. 17, № 1.

Rapetti-Mauss R. u gp. Red blood cell Gardos channel (KCNN4): the essential determinant of erythrocyte dehydration in hereditary xerocytosis // Haematologica. 2017. T. 102, № e415.

Ong S. T. u gp. Design and structural basis of selective 1,4-dihydropyridine inhibitors of the calcium-activated potassium channel KCa3.1 // Proc Natl Acad Sci U S A. National Academy of Sciences, 2025. T. 122, № 18.

Alexander S. P. u gp. The Concise Guide to PHARMACOLOGY 2017/18: Voltage-gated ion channels // Br J Pharmacol. 2017. T. 174. C. 160-194.

Gutman G. A. u gp. International Union of Pharmacology. LIII. Nomenclature and molecular relationships of voltage-gated potassium channels // Pharmacol Rev. 2005. T. 57, № 4. C. 473-508.

González C. u gp. K+ channels: Function-structural overview // Compr Physiol. 2012. T. 2, № 3. C. 2087-2149.

Catterall W. A. Structure and function of voltage-gated ion channels. 1995. T. 64. C. 493531.

Long S. B., Campbell E. B., Mackinnon R. Crystal Structure of a Mammalian Voltage-

Dependent Shaker Family K Channel // Science. 2005. T. 309. C. 897-903.

Grizel A. V, Glukhov G. S., Sokolova O. S. Mechanisms of Activation of Voltage-Gated

Potassium Channels // Acta Nature. 2014. T. 6, № 23. C. 2014.

Chow L. W. C., Leung Y. M. The versatile Kv channels in the nervous system: actions

beyond action potentials // Cellular and Molecular Life Sciences. Springer, 2020. T. 77, №

13. C. 2473-2482.

Dodson P. D., Forsythe I. D. Presynaptic K+ channels: Electrifying regulators of synaptic terminal excitability // Trends Neurosci. 2004. T. 27, № 4. C. 210-217. Koch R. O. u gp. Complex Subunit Assembly of Neuronal Voltage-gated K^ Channels // J Biol Chem. 1997. № 44. C. 27577-27581.

56. Feske S., Wulff H., Skolnik E. Y. Ion channels in innate and adaptive immunity // Annu Rev Immunol. Annual Reviews Inc., 2015. T. 33. C. 291-353.

57. Grissmer S. u gp. Expression and chromosomal localization of a lymphocyte K+ channel gene // Proc Natl Acad Sci U S A. 1990. T. 87. C. 9411-9415.

58. Mcintosh P. u gp. Modification of rat brain Kv1.4 channel gating by association with accessory Kvbeta1.1 and beta2.1 subunits // Pflugers Arch. 1997. T. 435, № 1.

59. Sheng M. u gp. Presynaptic A-current based on heteromultimeric K+ channels detected in vivo // Nature. 1993. T. 365.

60. Wu W., Sanguinetti M. C. Molecular Basis of Cardiac Delayed Rectifier Potassium Channel Function and Pharmacology // Card Electrophysiol Clin. W.B. Saunders, 2016. T. 8, № 2. C. 275-284.

61. Guihard G. u gp. Human Kv1.6 current displays a C-type-like inactivation when re-expressed in cos-7 cells // Biochem Biophys Res Commun. Academic Press Inc., 2003. T. 311, № 1. C. 83-89.

62. Kashuba V. I. u gp. Initial isolation and analysis of the human Kv1.7 (KCNA7) gene, a member of the voltage-gated potassium channel gene family.

63. Madeira F. u gp. The EMBL-EBI Job Dispatcher sequence analysis tools framework in 2024 // Nucleic Acids Res. Oxford University Press, 2024. T. 52, № W1. C. W521-W525.

64. Blaine J. T., Ribera A. B. Kv2 Channels Form Delayed-Rectifier Potassium Channels In Situ // The Journal of Neuroscience. 2001. T. 21, № 5. C. 1473-1480.

65. Schnitzler M. M. u gp. Mutation of histidine 105 in the T1 domain of the potassium channel Kv2.1 disrupts heteromerization with Kv6.3 and Kv6.4 // Journal of Biological Chemistry. 2009. T. 284, № 7. C. 4695-4704.

66. Klemic K. G. u gp. Inactivation of Kv2.1 Potassium Channels // Biophys J. 1998. T. 74. C.1779-1789.

67. Fernandez-Marino A. I. u gp. Inactivation of the Kv2.1 channel through electromechanical coupling // Nature. Nature Research, 2023. T. 622, № 7982. C. 410417.

68. Su Y. C. u gp. Distribution of Kv3.3 potassium channel subunits in distinct neuronal populations of mouse brain // Journal of Comparative Neurology. 2007. T. 502, № 6. C. 953-972.

69. Kaczmarek L. K., Zhang Y. Kv3 Channels: Enablers of Rapid Firing, Neurotransmitter Release, and Neuronal Endurance // Physiol Rev. 2017. T. 97. C. 1431-1468.

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

Covarrubias M. u gp. Structural insights into the function, dysfunction and modulation of Kv3 channels // Neuropharmacology. Elsevier Ltd, 2025. T. 275.

Chi G. u gp. Cryo-EM structure of the human Kv3.1 channel reveals gating control by the cytoplasmic T1 domain // Nat Commun. Nature Research, 2022. T. 13, № 1. Liang Q. u gp. The binding and mechanism of a positive allosteric modulator of Kv3 channels // Nat Commun. Nature Research, 2024. T. 15, № 1.

Brahmajothi M. V u gp. Distinct Transient Outward Potassium Current (I to ) Phenotypes and Distribution of Fast-inactivating Potassium Channel Alpha Subunits in Ferret Left Ventricular Myocytes // Journal of General Physiology. 1999. T. 113. C. 581-600. Covarrubias M. u gp. The neuronal Kv4 channel complex // Neurochemical Research. 2008. T. 33, № 8. C. 1558-1567.

Dixon J. E. u gp. Role of the Kv4.3 K+ Channel in Ventricular Muscle: A Molecular Correlate for the Transient Outward Current // Circ Res. 1996. T. 79, № 4. C. 659-668. Yeung S. Y. M. u gp. Pharmacological and molecular evidence for the involvement of K v4.3 in ultra-fast activating K + currents in murine portal vein myocytes // Br J Pharmacol. 2006. T. 149, № 6. C. 676-686.

Bähring R., Covarrubias M. Mechanisms of closed-state inactivation in voltage-gated ion channels // Journal of Physiology. 2011. T. 589, № 3. C. 461-479. Kise Y. u gp. Structural basis of gating modulation of Kv4 channel complexes // Nature. Nature Research, 2021. T. 599, № 7883. C. 158-164.

Bocksteins E. Kv5, Kv6, Kv8, and Kv9 subunits: No simple silent bystanders // Journal of

General Physiology. Rockefeller University Press, 2016. T. 147, № 2. C. 105-125.

Bocksteins E., Snyders D. J. Electrically silent Kv subunits: Their molecular and

functional characteristics // Physiology. 2012. T. 27, № 2. C. 73-84.

Möller L. u gp. Determining the correct stoichiometry of Kv2.1/Kv6.4 heterotetramers,

functional in multiple stoichiometrical configurations // BIOPHYSICS AND

COMPUTATIONAL BIOLOGY. 2020. T. 117, № 17. C. 9365-9376.

Rn B. È. u gp. A constitutively open potassium channel formed by KCNQ1 and KCNE3 //

Nature. 2000. T. 403.

Nappi P. u gp. Epileptic channelopathies caused by neuronal Kv7 (KCNQ) channel dysfunction // Pflugers Arch. T. 472, № 7. C. 881-898.

Jentsch T. J. Neuronal KCNQ potassium channels:physiology and role in disease // Nat Rev Neurosci. 2000. T. 1. C. 21-31.

85. Sanguinetti M. C. u gp. Coassembly of K(V)LQT1 and minK (IsK) proteins to form cardiac I(Ks) potassium channel // Nature. 1996. T. 384.

86. Kharkovets T. u gp. KCNQ4, a K channel mutated in a form of dominant deafness, is expressed in the inner ear and the central auditory pathway // Proc Natl Acad Sci U S A. 2000. T. 97, № 8.

87. Sun J., Mackinnon R. Cryo-EM structure of a KCNQ1/CaM complex reveals insights into congenital long QT syndrome. 2017. T. 169, № 6.

88. Brüggemann A. u gp. Ether-a-go-go encodes a voltage-gated channel permeable to K + and Ca2 + and modulated by cAMP // Nature. 1993. T. 365, № 6445. C. 445-448.

89. Zhong Y., Wu C.-F. Alteration of Four Identified K' Currents in Drosophila Muscle by Mutations in eag // Science. 1991. T. 252, № 5012. C. 1562-1564.

90. Gustina A. S., Trudeau M. C. HERG potassium channel regulation by the N-terminal eag domain // Cell Signal. 2012. T. 24, № 8. C. 1592-1598.

91. Barros F. u gp. The EAG Voltage-Dependent K+ Channel Subfamily: Similarities and Differences in Structural Organization and Gating // Frontiers in Pharmacology. Frontiers Media S.A., 2020. T. 11.

92. Wang W., MacKinnon R. Cryo-EM Structure of the Open Human Ether-a-go-go-Related K+ Channel hERG // Cell. Cell Press, 2017. T. 169, № 3. C. 422-430.e10.

93. Shiva Mandala V., Mackinnon R. Voltage-sensor movements in the Eag Kv channel under an applied electric field // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2022. T. 119. № 36. C. e2207459119.

94. Whicher J. R., MacKinnon R. Regulation of Eag1 gating by its intracellular domains. 2019. T. 8, № e49188.

95. Bauer C. K., Schwarz J. R. Ether-a-go-go K + channels: effective modulators of neuronal excitability // Journal of Physiology. Blackwell Publishing Ltd, 2018. T. 596, № 5. C. 769-783.

96. Curran M. E. u gp. A Molecular Basis for Cardiac Arrhythmia: HERG Mutations Cause Long QT Syndrome // Cell. 1995. T. 80, № 5. C. 795-803.

97. Smith J. L. u gp. Molecular pathogenesis of long QT syndrome type 2 // J Arrhythm. Elsevier B.V., 2016. T. 32, № 5. C. 373-380.

98. Hoffman E. P. VOLTAGE-GATED ION CHANNELOPATHIES: Inherited Disorders Caused by Abnormal Sodium, Chloride, and Calcium Regulation in Skeletal Muscle // Annu. Rev. Med. 1995. T. 46. C. 431-472.

99. Kessi M. h gp. Intellectual disability and potassium channelopathies: A systematic review // Front Genet. Frontiers Media S.A., 2020. T. 11.

100. Kuo S. H. Ataxia // Continuum (Minneap. Minn.). 2019. T. 25. № 4. C. 1036-1054.

101. Duarri A. h gp. Functional analysis helps to define KCNC3 mutational spectrum in Dutch ataxia cases // PLoS One. Public Library of Science, 2015. T. 10, № 3.

102. Zuberi S. M. h gp. A novel mutation in the human voltage-gated potassium channel gene (Kv1.1) associates with episodic ataxia type 1 and sometimes with partial epilepsy // Brain. 1999. T. 122. C. 817-825.

103. Bockenhauer D. h gp. Epilepsy, Ataxia, Sensorineural Deafness, Tubulopathy, and KCNJ10 Mutations // Bethesda N Engl J Med. 2009. T. 360. C. 1960-1970.

104. Scheffer I. E., Liao J. Deciphering the concepts behind "Epileptic encephalopathy" and "Developmental and epileptic encephalopathy" // European Journal of Paediatric Neurology. W.B. Saunders Ltd, 2020. T. 24. C. 11-14.

105. Bar C. h gp. Expanding the genetic and phenotypic relevance of KCNB1 variants in developmental and epileptic encephalopathies: 27 new patients and overview of the literature // Hum Mutat. John Wiley and Sons Inc., 2020. T. 41, № 1. C. 69-80.

106. Zhang Q. h gp. Gene mutation analysis of 175 Chinese patients with early-onset epileptic encephalopathy // Clin Genet. Blackwell Publishing Ltd, 2017. T. 91, № 5. C. 717-724.

107. Veeramah K. R. h gp. Exome sequencing reveals new causal mutations in children with epileptic encephalopathies // Epilepsia. 2013. T. 54, № 7. C. 1270-1281.

108. Singh V., Auerbach D. S. Neurocardiac pathologies associated with potassium channelopathies // Epilepsia. John Wiley and Sons Inc, 2024. T. 65, № 9. C. 2537-2552.

109. Anderson C. L. h gp. Most LQT2 mutations reduce Kv11.1 (hERG) current by a class 2 (trafficking-deficient) mechanism // Circulation. 2006. T. 113, № 3. C. 365-373.

110. McBride C. M. h gp. Mechanistic basis for type 2 long QT syndrome caused by KCNH2 mutations that disrupt conserved arginine residues in the voltage sensor // Journal of Membrane Biology. 2013. T. 246, № 5. C. 355-364.

111. Kohling R., Wolfart J. Potassium channels in epilepsy // Cold Spring Harb Perspect Med. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2016. T. 6, № 5. C. 24.

112. Pantazis A. h gp. Tracking the motion of the KV1.2 voltage sensor reveals the molecular perturbations caused by a de novo mutation in a case of epilepsy // Journal of Physiology. Blackwell Publishing Ltd, 2020. T. 598, № 22. C. 5245-5269.

113. Bauer C. K. u gp. Mutations in KCNK4 that Affect Gating Cause a Recognizable Neurodevelopmental Syndrome // Am J Hum Genet. Cell Press, 2018. T. 103, № 4. C. 621-630.

114. Masnada S. u gp. Clinical spectrum and genotype-phenotype associations of KCNA2-related encephalopathies // Brain. 2017. T. 140, № 9.

115. Miceli F. u gp. Distinct epilepsy phenotypes and response to drugs in KCNA1 gain- and loss-of function variants // Epilepsia. John Wiley and Sons Inc, 2022. T. 63, № 1. C. e7-e14.

116. Carmody D. u gp. Patients with KCNJ11-related diabetes frequently have neuropsychological impairments compared with sibling controls // Diabetic Medicine. Blackwell Publishing Ltd, 2016. T. 33, № 10. C. 1380-1386.

117. Hedley P. L. u gp. The genetic basis of long QT and short QT syndromes: A mutation update // Hum Mutat. 2009. T. 30, № 11. C. 1486-1511.

118. Luca G. u gp. Update on the implication of potassium channels in autism: K+ channelautism spectrum disorder // Front Cell Neurosci. Frontiers Media S.A., 2015. T. 9.

119. Gross C. u gp. Fragile X mental retardation protein regulates protein expression and mRNA translation of the potassium channel Kv4.2 // Journal of Neuroscience. 2011. T. 31, № 15. C. 5693-5698.

120. Teresa Pérez-García M., Cidad P., López-López J. R. The secret life of ion channels: Kv1.3 potassium channels and proliferation // Am J Physiol Cell Physiol. 2018. T. 314. C. 27-42.

121. Cheng S. u gp. Voltage-gated potassium channel 1.3: A promising molecular target in multiple disease therapy // Biomedicine and Pharmacotherapy. Elsevier Masson s.r.l., 2024. T. 175.

122. Wulff H. u gp. The voltage-gated Kv1.3 K+ channel in effector memory T cells as new target for MS // Journal of Clinical Investigation. American Society for Clinical Investigation, 2003. T. 111, № 11. C. 1703-1713.

123. Beeton C. u gp. Kv1.3 channels are a therapeutic target for T cell-mediated autoimmune diseases // Proc Natl Acad Sci U S A. 2006. T. 103. C. 17414-17419.

124. Kundu-Raychaudhuri S. u gp. Kv1.3 in psoriatic disease: PAP-1, a small molecule inhibitor of Kv1.3 is effective in the SCID mouse psoriasis - Xenograft model // J Autoimmun. Academic Press, 2014. T. 55, № 1. C. 63-72.

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

Stebbing M. J., Cottee J. M., Rana I. The role of ion channels in microglial activation and proliferation - a complex interplay between ligand-gated ion channels, K+ channels, and intracellular Ca2+ // Front Immunol. Frontiers Media S.A., 2015. T. 497, № 6. Peng Y. h gp. Blockade of Kv1.3 channels ameliorates radiation-induced brain injury // Neuro Oncol. Oxford University Press, 2014. T. 16, № 4. C. 528-539. Wulff H., Zhorov B. S. K+ channel modulators for the treatment of neurological disorders and autoimmune diseases // Chemical Reviews. 2008. T. 108, № 5. C. 1744-1773. Hille B. Ionic channels of excitable membranes. 3-e H3g. Sunderland, MA01375: Sinauer Associates, 2001.

Sourisseau F. h gp. Cloning, functional expression, and pharmacological characterization of inwardly rectifying potassium channels (Kir) from Apis mellifera // Sci Rep. Nature Research, 2024. T. 14, № 1.

ElSheikh A., Driggers C. M., Shyng S. L. Non-radioactive Rb+ Efflux Assay for Screening KATP Channel Modulators // Methods in Molecular Biology. Humana Press Inc., 2024. T. 2796. C. 191-210.

Tanabe S. h gp. Supporting Information: Is Tl + an analog of K + ? IR spectroscopy of Tl + and a key peptide of the selectivity filter in K + channels. Gilles O. K+-independent Kir blockade by external Cs+ and Ba2+ // Physiol Rep. American Physiological Society, 2022. T. 10, № 5.

Kuzmenkov A. I., Grishin E. V., Vassilevski A. A. Diversity of Potassium Channel Ligands: Focus on Scorpion Toxins // Biochemistry (Moscow). Maik Nauka Publishing / Springer SBM, 2015. T. 80, № 13. C. 1764-1799.

Heginbotham L. h gp. Single Streptomyces lividans K Channels Functional Asymmetries and Sidedness of Proton Activation // J. Gen. Physiol. 1999. T. 4, № 114. C. 551-560. Lenaeus M. J. h gp. Structural basis of TEA blockade in a model potassium channel // Nat Struct Mol Biol. 2005. T. 12, № 5. C. 454-459.

Armstrong C. M., Loboda A. A model for 4-aminopyridine action on K channels: Similarities to tetraethylammonium ion action // Biophys J. Biophysical Society, 2001. T. 81, № 2. C. 895-904.

Judge S. I. V., Bever C. T. Potassium channel blockers in multiple sclerosis: Neuronal Kv channels and effects of symptomatic treatment // Pharmacol Ther. 2006. T. 111, № 1. C. 224-259.

Kostadinova I., Danchev N. 4-aminopyridine - the new old drug for the treatment of neurodegenerative diseases // Pharmacia. Pensoft Publishers, 2019. T. 66, № 2. C. 67-74.

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

Baronas V. A., Kurata H. T. Inward rectifiers and their regulation by endogenous polyamines // Front Physiol. Frontiers Research Foundation, 2014. Т. 5. Herzig V., King G. F. The cystine knot is responsible for the exceptional stability of the insecticidal spider toxin ro-Hexatoxin-Hv1a // Toxins (Basel). MDPI AG, 2015. Т. 7, № 10. С. 4366-4380.

Bajaj S., Han J. Venom-derived peptide modulators of cation-selective channels: Friend, foe or frenemy // Front Pharmacol. Frontiers Media S.A., 2019. Т. 10. Krylov N. A. и др. Kalium 3.0 is a comprehensive depository of natural, artificial, and labeled polypeptides acting on potassium channels // Protein Science. John Wiley and Sons Inc, 2023. Т. 32, № 11.

Догель В. А. Зоология беспозвоночных. Москва: Советская наука, 1947. 1-528 с. Zhang Z.-Q. Animal biodiversity: An introduction to higher-level classification and taxonomic richness // Zootaxa. 2011. Т. 3148. С. 7-12.

Goyffon M., Tournier J. N. Scorpions: A presentation // Toxins (Basel). MDPI AG, 2014. Т. 6, № 7. С. 2137-2148.

Amorim F. G. и др. Proteome of fraction from Tityus serrulatus venom reveals new enzymes and toxins // Journal of Venomous Animals and Toxins Including Tropical Diseases. Centro de Estudos de Venenos e Animais Peconhentos, 2019. Т. 25. Pucca M. B. и др. Tityus serrulatus venom - A lethal cocktail // Toxicon. Elsevier Ltd, 2015. Т. 108. С. 272-284.

Gao B., Zhu S. Mesobuthus venom-derived antimicrobial peptides possess intrinsic multifunctionality and differential potential as drugs // Front Microbiol. Frontiers Media S.A., 2018. Т. 9, № FEB.

Baradaran M., Pashmforoosh N. Peptides with Diverse Functions from Scorpion Venom: A Great Opportunity for the Treatment of a Wide Variety of Diseases // The Payam-e-Marefat-Kabul Education University. Apex Publishing, 2023. Т. 27, № 2. С. 84-99. Satitmanwiwat S. и др. The scorpion venom peptide BmKn2 induces apoptosis in cancerous but not in normal human oral cells // Biomedicine and Pharmacotherapy. Elsevier Masson SAS, 2016. Т. 84. С. 1042-1050.

Rochat C., Miranda F., Lissitzky S. Purification and Some Properties of the Neurotoxins of Androctonus australis Hector // Biochemistry. 1967. Т. 6, № 2. С. 578-585. Quintero-Hernández V. и др. Scorpion venom components that affect ion-channels function // Toxicon. Elsevier Ltd, 2013. Т. 76. С. 328-342.

153. Garcia M. L. u gp. Purification and Characterization of Three Inhibitors of Voltage-Dependent K+ Channels from Leiurus quinquestriatus var. hebraeus Venom // Biochemistry. 1994. T. 33, № 22. C. 6834-6839.

154. Banerjee A. u gp. Structure of a pore-blocking toxin in complex with a eukaryotic voltage-dependent K+ channel // Elife. 2013. T. 2013, № 2.

155. Srinivasan K. N. u gp. kappa-Hefutoxin1, a novel toxin from the scorpion Heterometrus fulvipes with unique structure and function. Importance of the functional diad in potassium channel selectivity. // J Biol Chem. 2002. T. 277, № 33. C. 30040-30047.

156. Mishra M. Evolutionary Aspects of the Structural Convergence and Functional Diversification of Kunitz-Domain Inhibitors // J Mol Evol. Springer, 2020. T. 88, № 7. C. 537-548.

157. Chen Z. u gp. Genomic and Structural Characterization of Kunitz-Type Peptide LmKTT-1a Highlights Diversity and Evolution of Scorpion Potassium Channel Toxins // PLoS One. 2013. T. 8, № 4.

158. Chen Z. u gp. ImKTx1, a New Kv1.3 Channel Blocker with a Unique Primary Structure // J Biochem Mol Toxicol. Wiley Periodicals, Inc, 2011. T. 25, № 4. C. 244-251.

159. Gao B. u gp. Functional evolution of scorpion venom peptides with an inhibitor cystine knot fold // Biosci Rep. 2013. T. 33, № 3. C. 513-527.

160. Pimenta A. M. C. u gp. Novel structural class of four disulfide-bridged peptides from Tityus serrulatus venom // Biochem Biophys Res Commun. Academic Press Inc., 2003. T. 301, № 4. C. 1086-1092.

161. Cremonez C. M. u gp. Structural and functional elucidation of peptide TS11 shows evidence of a novel subfamily of scorpion venom toxins // Toxins (Basel). MDPI AG, 2016. T. 8, № 10.

162. Tytgat J. u gp. A unified nomenclature for short-chain peptides isolated from scorpion venoms:-KTx molecular subfamilies Pharmacology of K + channels // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999. T. 20. C. 1216-1222.

163. Rodríguez De La Vega R. C., Possani L. D. Current views on scorpion toxins specific for K+-channels // Toxicon. Elsevier Ltd, 2004. T. 43, № 8. C. 865-875.

164. Cid-Uribe J. I. u gp. Scorpion venomics: a 2019 overview // Expert Review of Proteomics. Taylor and Francis Ltd, 2020. T. 17, № 1. C. 67-83.

165. Diego-García E. u gp. Cytolytic and K+ channel blocking activities of P-KTx and scorpine-like peptides purified from scorpion venoms // Cellular and Molecular Life Sciences. 2008. T. 65, № 1. C. 187-200.

166. Titaux-Delgado G. u gp. Beta-KTx14.3, a scorpion toxin, blocks the human potassium channel KCNQ1 // Biochim Biophys Acta Proteins Proteom. Elsevier B.V., 2023. T. 1871, № 4.

167. Frenal K. u gp. Exploring structural features of the interaction between the scorpion toxin CnErg1 and ERG K+ channels // Proteins: Structure, Function and Genetics. 2004. T. 56, № 2. C. 367-375.

168. Chen Z. Y. u gp. Hg1, novel peptide inhibitor specific for Kv1.3 channels from first scorpion Kunitz-type potassium channel toxin family // Journal of Biological Chemistry. 2012. T. 287, № 17. C. 13813-13821.

169. Moreels L. u gp. Expanding the pharmacological profile of K-hefutoxin 1 and analogues: A focus on the inhibitory effect on the oncogenic channel Kv10.1 // Peptides (N.Y.). Elsevier Inc., 2017. T. 98. C. 43-50.

170. Goldstein S. A. N., Pheasant D. J., Howard C. M. The Charybdotoxin Receptor of a Shaker K+ Channel: Peptide and Channel Residues Mediating Molecular Recognition // Neuron. 1994. T. 12. C. 1377-1388.

171. Hidalgo P., MacKinnon R. Revealing the architecture of a K+ channel pore through mutant cycles with a peptide inhibitor // Science. 1995. T. 268. C. 307-310.

172. Crest M. u gp. Kaliotoxin, a novel peptidyl inhibitor of neuronal BK-type Ca2+-activated K+ channels characterized from androctonus mauretanicus mauretanicus venom // Journal of Biological Chemistry. American Society for Biochemistry and Molecular Biology Inc., 1992. T. 267, № 3. C. 1640-1647.

173. Zerrouk H. u gp. Characterization of PO1, a new peptide ligand of the apamin-sensitive Ca2 + activated K + channel // Int J Pept Protein Res. 1996. T. 48. C. 514.

174. Garcia M. L. u gp. Purification and Characterization of Three Inhibitors of Voltage-Dependent K+ Channels from Leiurus quinquestriatus var. hebraeus Venom // Biochemistry. 1994. T. 33, № 22. C. 6834-6839.

175. Shakkottai V. G. u gp. Design and Characterization of a Highly Selective Peptide Inhibitor of the Small Conductance Calcium-activated K+ Channel, SkCa2 // Journal of Biological Chemistry. 2001. T. 276, № 46. C. 43145-43151.

176. Rogowski R. S. u gp. Tityustoxin Ka blocks voltage-gated noninactivating K+ channels and unblocks inactivating K+ channels blocked by a-dendrotoxin in synaptosomes // Pharmacology. 1994. T. 91. C. 1475-1479.

177. Holaday S. K. u gp. NMR solution structure of butantoxin // Arch Biochem Biophys. Academic Press Inc., 2000. T. 379, № 1. C. 18-27.

178. Garcia-Valdes J. u gp. Slotoxin, aKTx1.11, a new scorpion peptide blocker of MaxiK channels that differentiates between a and a+P (P1 or P4) complexes // FEBS Lett. 2001. T. 505, № 3. C. 369-373.

179. Sitges M., Domingos Possani L., Baybn A. Noxiustoxin, A Short-Chain Toxin from the Mexican Scorpion Cenfruroides noxius, Induces Transmitter Release by Blocking K+ Permeability // J Neurosci. 1986. № 6. C. 1570-1574.

180. Gurrola G. B. u gp. A toxin to nervous, cardiac, and endocrine ERG K channels isolated from Centruroides noxius scorpion venom // FASEB J. 1999. T. 14, № 8. C. 953-962.

181. Kuzmenkov A. I. u gp. Variability of potassium channel blockers in Mesobuthus eupeus scorpion venom with focus on Kv1.1: An integrated transcriptomic and proteomic study // J Biol Chem. American Society for Biochemistry and Molecular Biology Inc., 2015. T. 290, № 19. C. 12195-12209.

182. Gao B. u gp. A potent potassium channel blocker from Mesobuthus eupeus scorpion venom // Biochimie. 2010. T. 92. C. 1847-1853.

183. Korolkova Y. V. u gp. An ERG Channel Inhibitor from the Scorpion Buthus eupeus // Journal of Biological Chemistry. 2001. T. 276, № 13. C. 9868-9876.

184. Rogowski R. u gp. Three new toxins from the scorpion Pandinus imperator selectively block certain voltage-gated K+ // Mol Pharmacol. 1996. T. 50, № 5. C. 1167-1177.

185. Batista C. V. F. u gp. Two novel toxins from the Amazonian scorpion Tityus cambridgei that block Kv1.3 and Shaker B K +-channels with distinctly different affinities // Biochim Biophys Acta. 2002. T. 1601, № 2.

186. Mouhat S., De Waard M., Sabatier J. M. Contribution of the functional dyad of animal toxins acting on voltage-gated Kv1-type channels // Journal of Peptide Science. 2005. T. 11, № 2. C. 65-68.

187. Zhu L. u gp. Two dyad-free Shaker-type K + channel blockers from scorpion venom // Toxicon. 2012. T. 59, № 3. C. 402-407.

188. Mouhat S. u gp. The «functional» dyad of scorpion toxin Pi1 is not itself a prerequisite for toxin binding to the voltage-gated Kv1.2 potassium channels // Biochemical Journal. 2004. T. 377. C. 25-36.

189. Gao Y.-D., Garcia M. L. Interaction of Agitoxin2, Charybdotoxin, and Iberiotoxin with Potassium Channels: Selectivity between Voltage-Gated and Maxi-K Channels // Proteins. 2003. T. 52, № 2. C. 146-154.

190. Kuzmenkov A. I. u gp. Methionine-isoleucine dichotomy at a key position in scorpion toxins inhibiting voltage-gated potassium channels // Toxicon. Elsevier Ltd, 2023. T. 231.

191. Gigolaev A. M. и др. KV1.2-Selective Peptide with High Affinity // J Evol Biochem Physiol. Pleiades Publishing Ltd, 2022. Т. 58, № 6. С. 2048-2057.

192. Galvez A. и др. Purification and characterization of a unique, potent, peptidyl probe for the high conductance calcium-activated potassium channel from venom of the scorpion Buthus tamulus // Journal of Biological Chemistry. American Society for Biochemistry and Molecular Biology Inc., 1990. Т. 265, № 19. С. 11083-11090.

193. Pedarzani P. и др. Tamapin, a venom peptide from the Indian red scorpion (Mesobuthus tamulus) that targets small conductance Ca2+-activated K+ channels and afterhyperpolarization currents in central neurons // Journal of Biological Chemistry. American Society for Biochemistry and Molecular Biology Inc., 2002. Т. 277, № 48. С. 46101-46109.

194. Vetter R. S., Isbister G. K. Medical aspects of spider bites // Annu Rev Entomol. 2008. Т. 53. С. 409-429.

195. Guo R. и др. Spider-Venom Peptides: Structure, Bioactivity, Strategy, and Research Applications // Molecules. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), 2024. Т. 29, № 1.

196. Василевский А. А. , Козлов С. А. ,, Гришин Е. В. Молекулярное разнообразие яда пауков // Успехи биологической химии. 2009. Т. 49. С. 211-274.

197. Rash L. D., Hodgson W. C. Pharmacology and biochemistry of spider venoms // Toxicon. 2002. Т. 40.

198. Estrada G., Villegas E., Corzo G. Spider venoms: A rich source of acylpolyamines and peptides as new leads for CNS drugs // Natural Product Reports. Royal Society of Chemistry, 2007. Т. 24, № 1. С. 145-161.

199. Gremski L. H. и др. Systemic Loxoscelism, Less Frequent but More Deadly: The Involvement of Phospholipases D in the Pathophysiology of Envenomation // Toxins (Basel). MDPI, 2023. Т. 15, № 1.

200. Da Silva P. H. и др. Brown spiders and loxoscelism // Toxicon. 2004. Т. 44, № 7. С. 693709.

201. Dresler J. и др. Enlightening the toxinological dark matter of spider venom enzymes // NPJ Biodiversity. Springer Nature, 2024. Т. 3, № 1.

202. Grishin E. Polypeptide neurotoxins from spider venoms // Eur J Biochem. 1999. Т. 264, № 2. С. 276-280.

203. King G. F. и др. A rational nomenclature for naming peptide toxins from spiders and other venomous animals // Toxicon. 2008. Т. 52, № 2. С. 264-276.

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

Escoubas P. u gp. Novel Tarantula Toxins for Subtypes of Voltage-Dependent Potassium Channels in the Kv2 and Kv4 Subfamilies // Mol Pharmacol. 2002. T. 62, № 1. Jin W., Lu Z. A Novel High-Affinity Inhibitor for Inward-Rectifier K + Channels // Biochemistry. 1998. T. 37, № 38.

Swartz K. J., Mackinnon R. An Inhibitor of the Kv2.1 Potassium Channel Isolated from the Venom of a Chilean Tarantula // Neuron. 1995. T. 15. C. 941-949. Windley M. J. u gp. A novel family of insect-selective peptide neurotoxins targeting insect large-conductance calcium-activated K+ channels isolated from the venom of the theraphosid spider Eucratoscelus constrictus // Mol Pharmacol. 2011. T. 80, № 1. C. 1-13. Szeto T. H. u gp. Isolation of a funnel-web spider polypeptide with homology to mamba intestinal toxin 1 and the embryonic head inducer Dickkopf-1 // Toxicon. 2000. T. 38. C. 429-442.

Escoubas P. u gp. Novel Tarantula Toxins for Subtypes of Voltage-Dependent Potassium Channels in the Kv2 and Kv4 Subfamilies // Mol Pharmacol. 2002. T. 62, № 1. Herrington J. u gp. Blockers of the Delayed-Rectifier Potassium Current in Pancreatic-Cells Enhance Glucose-Dependent Insulin Secretion. 2006.

Xiao Z. u gp. A novel spider toxin as a selective antagonist of the Kv1 subfamily of voltage-gated potassium channels through gating modulation // Journal of Biological Chemistry. American Society for Biochemistry and Molecular Biology Inc., 2025. T. 301, № 4.

Kozlov S. u gp. A novel strategy for the identification of toxinlike structures in spider venom // Proteins: Structure, Function and Genetics. 2005. T. 59, № 1. C. 131-140. Shu Q. u gp. The structure of spider toxin huwentoxin-II with unique disulfide linkage: Evidence for structural evolution // Protein Science. Wiley, 2002. T. 11, № 2. C. 245-252. Swartz K. J., Mackinnon R. Mapping the Receptor Site for Hanatoxin, a Gating Modifier of Voltage-Dependent K Channels // Neuron. Naranjo and Miller, 1997. T. 18. C. 675682.

Milescu M. u gp. Interactions between lipids and voltage sensor paddles detected with tarantula toxins // Nat Struct Mol Biol. 2009. T. 16, № 10. C. 1080-1085. Moisa D. G. u gp. Viper Venom and Synthetic Peptides: Emerging Active Ingredients in Anti-Ageing Cosmeceuticals // Applied Sciences (Switzerland). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), 2025. T. 15, № 8.

Buss M. The History of Insulin // Diabetes Care. 1993. T. 16, № Suppl 3. C. 4-7.

218. Prommer E. Ziconotide: A new option for refractory pain // Drugs of Today. 2006. T. 42, № 6. C. 369-378.

219. Tarcha E. J. h gp. Durable pharmacological responses from the peptide ShK-186, a specific Kv1.3 channel inhibitor that suppresses T cell mediators of autoimmune disease // Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 2012. T. 342, № 3. C. 642-653.

220. Lopez-Mateos D. h gp. Recent advances in the pharmacology of voltage-gated ion channels // Pharmacol Rev. Elsevier Inc., 2025. T. 77, № 6.

221. Tanner M. R. h gp. Prolonged immunomodulation in inflammatory arthritis using the selective Kv1.3 channel blocker HsTX1[R14A] and its PEGylated analog // Clinical Immunology. Academic Press Inc., 2017. T. 180. C. 45-57.

222. Varga Z. h gp. Vm24, a natural immunosuppressive peptide, potently and selectively blocks Kv1.3 potassium channels of human T cells // Mol Pharmacol. 2012. T. 82, № 3. C. 372-382.

223. Wang R. E. h gp. Rational design of a Kv1.3 channel-blocking antibody as a selective immunosuppressant // Proc Natl Acad Sci U S A. National Academy of Sciences, 2016. T. 113, № 41. C. 11501-11506.

224. Araujo M. F., Castanheira E. M. S., Sousa S. F. The Buzz on Insecticides: A Review of Uses, Molecular Structures, Targets, Adverse Effects, and Alternatives // Molecules. MDPI, 2023. T. 28, № 8.

225. Muzinic V., Zeljezic D. Non-target toxicity of novel insecticides // Arh Hig Rada Toksikol. Sciendo, 2018. T. 69, № 2. C. 86-102.

226. Li F. h gp. Neonicotinoid insecticides in non-target organisms: Occurrence, exposure, toxicity, and human health risks // J Environ Manage. Academic Press, 2025. T. 383. C. 125432.

227. Sparks T. C. h gp. Insecticides, biologics and nematicides: Updates to IRAC's mode of action classification - a tool for resistance management // Pestic Biochem Physiol. Academic Press Inc., 2020. T. 167.

228. Marone Fassolo E. h gp. Genetically encoded libraries and spider venoms as emerging sources for crop protective peptides // Journal of Peptide Science. John Wiley and Sons Ltd, 2024. T. 30, № 9.

229. Ross S. h gp. Evaluation of GS-omega/kappa-Hxtx-Hv1a and Bt toxins against Bt-resistant and -susceptible strains of Helicoverpa zea (Boddie) and Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) // Pest Manag Sci. John Wiley and Sons Ltd, 2025. T. 81, № 7. C. 35653572.

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

Windley M. J. h gp. A Novel Family of Insect-Selective Peptide Neurotoxins Targeting Insect Large-Conductance Calcium-Activated K+ Channels Isolated from the Venom of the Theraphosid Spider Eucratoscelus constrictus // Mol Pharmacol. Elsevier, 2011. T. 80, № 1. C. 1-13.

Gunning S. J. h gp. The Janus-faced atracotoxins are specific blockers of invertebrate K Ca channels // FEBS Journal. 2008. T. 275, № 16. C. 4045-4059.

Andreev Y. A. h gp. Cyanogen bromide cleavage of proteins in salt and buffer solutions //

Anal Biochem. Academic Press Inc., 2010. T. 407, № 1. C. 144-146.

Gasparian M. E. h gp. Strategy for improvement of enteropeptidase efficiency in tag

removal processes // Protein Expr Purif. 2011. T. 79, № 2. C. 191-196.

Laemmli U. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of

bacteriophage T4 // Nature. 1970. T. 227, № 5259. C. 680-685.

Logashina Y. A. h gp. Refolding of disulfide containing peptides in fusion with

thioredoxin // Mendeleev Communications. Elsevier Ltd, 2020. T. 30, № 2. C. 214-216.

Wuthrich K. NMR with Proteins and Nucleic Acids. Wiley-Interscience, 1985.

Guntert P. Automated NMR Structure Calculation With CYANA // Methods Mol Biol.

2004. T. 278. C. 353-378.

du Sert N. P. h gp. The arrive guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research // PLoS Biol. Public Library of Science, 2020. T. 18, № 7. Curtis M. J. h gp. Experimental design and analysis and their reporting II: updated and simplified guidance for authors and peer reviewers // Br J Pharmacol. John Wiley and Sons Inc., 2018. T. 175, № 7. C. 987-993.

Nekrasova O. V. h gp. Recombinant Kv channels at the membrane of escherichia coli bind specifically agitoxin2 // Journal of Neuroimmune Pharmacology. 2009. T. 4, № 1. C. 83-91.

Dudina E. E. h gp. Osk2, a new selective inhibitor of Kv1.2 Potassium channels purified from the venom of the scorpion Orthochirus scrobiculosus // Biochem Biophys Res Commun. Academic Press Inc., 2001. T. 286, № 5. C. 841-847.

Hoshi T., Zago'i'ta W. N., Aldrich R. W. Shaker Potassium Channel Gating I: Transitions Near the Open State // J Gen Physiol. 1994. T. 103, № 2.

Pace A. L. h gp. Asparagine deamidation dependence on buffer type, pH, and temperature // J Pharm Sci. John Wiley and Sons Inc., 2013. T. 102, № 6. C. 1712-1723. Bergeron Z. L., Bingham J. P. Scorpion toxins specific for potassium (K+) channels: A historical overview of peptide bioengineering // Toxins. 2012. T. 4, № 11. C. 1082-1119.

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

Olamendi-Portugal T. u gp. Two similar peptides from the venom of the scorpion pandinus imperator, one highly effective blocker and the other inactive on k + channels. ElFessi R. u gp. Purification and Characterization of Bot33: A Non-Toxic Peptide from the Venom of Buthus occitanus tunetanus Scorpion // Molecules. MDPI AG, 2022. T. 27, № 7278. C. 738-754.

Korolkova Y. V. u gp. New binding site on common molecular scaffold provides HERG channel specificity of scorpion toxin BeKm-1 // Journal of Biological Chemistry. 2002. T. 277, № 45. C. 43104-43109.

Zhang M. u gp. BeKm-1 Is a HERG-Specific Toxin that Shares the Structure with ChTx but the Mechanism of Action with ErgTx1 // Biophys J. 2003. T. 84. C. 3022-3036. Housley D. M. u gp. Scorpion toxin peptide action at the ion channel subunit level // Neuropharmacology. Elsevier Ltd, 2017. T. 127. C. 46-78.

Fajloun Z. u gp. Chemical synthesis and characterization of pi1, a scorpion toxin from Pandinus imperator active on K+ channels // Eur J Biochem. Blackwell Publishing Ltd., 2000. T. 267, № 16. C. 5149-5155.

Péter M. u gp. Pandinus imperator Scorpion Venom Blocks Voltage-Gated K / Channels in Human Lymphocytes // Biochem Biophys Res Commun. 1998. T. 242. C. 621-625. Mirdita M. u gp. ColabFold: making protein folding accessible to all // Nat Methods. Nature Research, 2022. T. 19, № 6. C. 679-682.

Swartz K. J. Tarantula toxins interacting with voltage sensors in potassium channels // Toxicon. 2007. T. 49, № 2. C. 213-230.

Luna-Ramirez K. u gp. Structural basis of the potency and selectivity of Urotoxin, a potent Kv1 blocker from scorpion venom // Biochem Pharmacol. Elsevier, 2020. T. 174. C.113782.

Legros C. u gp. Generating a High Affinity Scorpion Toxin Receptor in KcsA-Kv1.3 Chimeric Potassium Channels // J Biol Chem . 2000. T. 275, № June 2. C. 16918-16924. Legros C. u gp. Engineering-specific pharmacological binding sites for peptidyl inhibitors of potassium channels into KcsA // Biochemistry. 2002. T. 41, № 51. C. 15369-15375. Kudryashova K. S. u gp. Chimeras of KcsA and Kv1 as a bioengineering tool to study voltage-gated potassium channels and their ligands // Biochem Pharmacol. Elsevier Inc., 2021. T. 190.

Zhao R. u gp. Designer and natural peptide toxin blockers of the KcsA potassium channel identified by phage display // Proc Natl Acad Sci U S A. National Academy of Sciences, 2015. T. 112, № 50. C. E7013-E7021.

259. Kudryashova K. S. h gp. Fluorescent system based on bacterial expression of hybrid KcsA channels designed for Kv1.3 ligand screening and study // Anal Bioanal Chem. 2013. T. 405, № 7. C. 2379-2389.