Ученые впервые полностью расшифровали структуру смертельного ботулотоксина

Токсиновый комплекс с его 14 компонентами. Сам токсин окрашен в розовый цвет и расположен в верхней части комплекса. Структура состоит из десятков тысяч атомов, и здесь мы показываем только поверхность комплекса. Автор: Пал Стенмарк

Исследователи из Стокгольмского университета смогли создать молекулярную карту того, как устроен, стабилизируется, доставляется и высвобождается один из самых опасных токсинов в мире — ботулотоксин. Исследование, опубликованное в Science Advances, открывает путь к более эффективным лекарствам.

Ботулотоксин — самый сильный яд, известный человеку, в миллион раз более токсичный, чем яд кобры. Токсин вырабатывается бактерией Clostridium botulinum. Токсин вызывает серьезное заболевание — ботулизм. Однако токсин также имеет множество медицинских применений: для лечения хронической мигрени, мышечных спазмов и сильного потоотделения, а также в косметических целях.

«В природе токсин действует не в одиночку. Он перемещается в большом 14-компонентном белковом комплексе, который защищает токсин от агрессивной среды в кишечнике и помогает ему перейти из кишечника в кровь, где токсин высвобождается для циркуляции до тех пор, пока не найдет свою конечную цель — соединение между нервами и мышцами», — говорит Пал Стенмарк, научный руководитель и профессор нейрохимии Стокгольмского университета.

Впервые исследователям удалось визуализировать весь большой токсиновый комплекс.

«Мы изучали токсиновый комплекс, содержащийся в препарате NeuroBloc, который тесно связан с Ботоксом», — сообщают они.

Для картирования большого токсинового комплекса ученые использовали криоэлектронную микроскопию.

«Это удостоенная Нобелевской премии методика визуализации, при которой мы мгновенно замораживаем молекулы и делаем тысячи снимков молекул, которые затем объединяем в 3D-изображение с почти атомарным разрешением», — объясняет Стенмарк.

Молекулярная карта открывает новые возможности.

«Она предлагает новые возможности для нейтрализации токсина или использования его механизмов в терапевтических целях. Но прежде всего очень интересно получить представление о том, как работает эта сложная система и как она выглядит», — говорит Стенмарк.

Больше информации: Structure of the Complete 14-subunit Botulinum Neurotoxin B Complex Reveals a Unique Anchoring Through the Narrow Central Pore of HA70, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx5058

Источник: Stockholm University