Из тропической актинии Heteractis crispa комбинацией методов жидкостной хроматографии выделено несколько новых изоформ актинопоринов с молекулярными массами от 18995.5 до 19398.7 Да, обладающих высокой гемолитической активностью. Показано, что в водных растворах актинопорины существуют в виде моно-, ди- и тримеров. Установлены нуклеотидные последовательности генов, кодирующих актинопорины, получены аминокислотные последовательности новых полипептидов, принадлежащих к семейству Hct-A актинопоринов. Новые актинопорины различаются величиной изоэлектрической точки, количеством и локализацией заряженных аминокислотных остатков в функционально значимом N-концевом фрагменте молекулы, а также зарядом тетрапептида (74-77 а.о.), который принимает участие в электростатическом взаимодействии с цитоплазматической мембраной. Получен рекомбинантный актинопорин rHct-A2 с молекулярной массой 19141 Да, pI 9.64 и величиной гемолитической активности 4.0 × 104 ГЕ/мг. Показано, что проводимость ионных каналов, формируемых rHct-A2 в БЛМ, аналогична проводимости нативного актинопорина из H. crispa. Полученные данные расширяют знания о структурно-функциональных взаимосвязях актинопоринов и вносят вклад в понимание механизма функционирования-этих молекул, что является основой для создания соединений с высоким биомедицинским потенциалом. В настоящее время их рассматривают как модели для получения противоопухолевых, антибактериальных и кардиостимулирующих агентов.

Several new actinoporin isoforms with molecular weights of 18995.5 to 19398.7 Da exhibiting a high hemolytic activity were isolated from the tropical sea anemone Heteractis crispa using a combination of liquid chromatography techniques. The actinoporins were demonstrated to occur as mono-, di-, and trimers in aqueous solutions. The sequences of the genes encoding actinoporins were identified, and the amino acid sequences of the new polypeptides belonging to the Hct-A actinoporin family were obtained. The new acinoporins differ in their isoelectric points, the number and localization of charged amino acid residues at the functionally important N-terminal fragment of the molecule, as well as in the charge of a tetrapeptide (amino acid residues 74-77) involved in an electrostatic interaction with the cytoplasmic membrane. A recombinant actinoporin, rHct-A2, with a molecular weight of 19141 Da, pI of 9.64, and hemolytic activity of 4.0 104 HU/mg, was obtained. The conductivity of the ion channels formed by rHct-A2 in the BLM was demonstrated to be similar to that of the native actinoporin from H. crispa. The obtained data expand knowledge on the structural and functional relationships of actinoporins and contribute to our understanding of the functioning mechanism of these molecules, which is the basis for the development of compounds with a high biomedical potential. Currently, they are considered as models for obtaining antitumor, antibacterial, and cardiac-stimulating agents.

This paper presents the results of a structure-functional study of neurotoxins, actinoporins, and proteinase inhibitors from the tropical sea anemone Heteractis crispa (= Radianthus macrodactylus ) and the low boreal sea anemone Oulactis orientalis . The new data significantly contribute to the knowledge of the mechanisms of action of polypeptides from marine coelenterates and can be useful for solving practical problems of the biotechnological development of medicines.

A new actinoporin Hct-S4 (molecular mass 19,414 ± 10 Da) belonging to the sphingomyelin-inhibited α-pore forming toxin (α-PFT) family was isolated from the tropical sea anemone Heteractis crispa (also called Radianthus macrodactylus ) and purified by methods of protein chemistry. The N -terminal nucleotide sequence (encoding 20 amino acid residues) of actinoporin Hct-S4 was determined. Genes encoding 18 new isoforms of H. crispa actinoporins were cloned and sequenced. These genes form a multigene Hct-S family characterized by presence of N -terminal serine in the mature proteins. Highly conserved residues comprising the aromatic phosphorylcholine-binding site and significant structure-function changes in the N -terminal segment (10–27 amino acid residues) of actinoporins were established. Two expressed recombinant actinoporins (rHct-S5 and rHct-S6) were one order less hemolytically active than native actinoporins.