uzspbgmuУчёные записки Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. ПавловаThe Scientific Notes of the Pavlov University1607-41812541-8807Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University10.24884/1607-4181-2024-31-3-89-94uzspbgmu-1086Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫORIGINAL PAPERSИсследование цитотоксического действия секреторной фосфолипазы A2 яда Vipera nikolskii на модели клеточных линий HeLa и ECV340Study of the cytotoxic effect of secretory phospholipase A2 of Vipera nikolskii venom on the model of HeLа and ECV340 cell lineshttps://orcid.org/0000-0002-0026-0166СоловьеваМ. А.SolovyevaM. A.

Соловьева Марина Алексеевна, ассистент кафедры биологической химии 

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8 

Solovyeva Marina A., Assistant of the Department of Biological Chemistry 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

solovyeva_ma@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6688-5257ГалебскаяЛ. В.GalebskayaL. V.

Галебская Людвига Вячеславовна, доктор медицинских наук, профессор кафедры биологической химии

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8 

Galebskaya Lyudviga V., Dr. of Sci. (Med.), Professor of the Department of Biological Chemistry 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

lgalebskaya@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6527-5580ГалкинМ. А.GalkinM. A.

Галкин Михаил Александрович, кандидат биологических наук, доцент кафедры биологической химии 

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8 

Galkin Mikhail A., Cand. of Sci. (Biol.), Associate Professor of the Department of Biological Chemistry

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

miat2002@mail.ruШемчукО. С.ShemchukO. S.

Шемчук Ольга Сергеевна, аспирант кафедры общей и биорганической химии 

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8 

Shemchuk Olga S., Postgraduate Student of the Department of General and Bioorganic Chemistry

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

olja.shemchuk17@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3717-0471ШаройкоВ. В.SharoykoV. V.

Шаройко Владимир Владимирович, доктор биологических наук, профессор кафедры общей и биоорганической химии

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8 

Sharoyko Vladimir V., Dr. of Sci. (Biol.), Professor of the Department of General and Bioorganic Chemistry

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

sharoyko@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2647-6336ВасинаЛ. В.VasinaL. V.

Васина Любовь Васильевна, доктор медицинских наук, зав. кафедрой биологической химии 

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8 

Vasina Lyubov V., Dr. of Sci. (Med.), Head of the Department of Biological Chemistry 

6-8, L’va Tolstogo str., Saint Petersburg, 197022

lubov.vasina@gmail.comПервый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. ПавловаРоссияPavlov UniversityRussian Federation2024170920243138994Copyright © Соловьева М.А., Галебская Л.В., Галкин М.А., Шемчук О.С., Шаройко В.В., Васина Л.В., 20242024Соловьева М.А., Галебская Л.В., Галкин М.А., Шемчук О.С., Шаройко В.В., Васина Л.В.Solovyeva M.A., Galebskaya L.V., Galkin M.A., Shemchuk O.S., Sharoyko V.V., Vasina L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sci-notes.ru/jour/article/view/1086

Яды змей давно являются объектом исследования с целью получения новых противоопухолевых соединений. Секреторная фосфолипаза А2 змей обладает цитотоксическими свойствами, которые реализуются с помощью различных механизмов в зависимости от строения фермента и типа клеток. Клетки HeLa и ECV340 были использованы как модель для оценки токсического действия сФЛА2 в составе яда V. nikolskii без и с ингибированием сФЛА2.. В качестве ингибитора сФЛА2 применяли Varespladib. С целью понимания механизма токсического действия сФЛА2 активировали фермент, добавляя в пробы эмульсию фосфолипидов, бычий сывороточный альбумин и Са2+. Полученные результаты свидетельствуют, что цитотоксическое действие сФЛА2 в отношении клеток ECV 340 связано с каталитической активностью фермента; слабый цитотоксический эффект яда на клетки HeLa сохранялся при активации фермента.

Таким образом, нами предложен методический подход, позволяющий оценить токсический эффект сФЛА2, обладающей ферментативной активностью, в составе цельного яда V. nikolskii в отношении различных клеточных линий.

Snake venoms have long been the subject of research in order to obtain new antitumor compounds. Snake secretory phospholipase A2 has cytotoxic properties that are realized through different mechanisms depending on the enzyme structure and cell type. HeLa and ECV340 cells were used as a model to evaluate the toxic effect of sPLA2 in the venom of V. nikolskii with and without sPLA2 inhibition. Varespladib was used as an inhibitor of sPLA2. In order to understand the mechanism of the toxic effect of sPLA2, the enzyme was activated by adding an emulsion of phospholipids, bovine serum albumin, and Ca2+ to the samples. The results indicate that the cytotoxic effect of sPLA2 on ECV 340 cells is associated with the catalytic activity of the enzyme; the weak cytotoxic effect of the venom on HeLa cells was preserved upon enzyme activation.

Thus, we have proposed a methodological approach that allows to evaluate the toxic effect of sPLA2, which has enzymatic activity, in the whole venom of V. nikolskii in relation to various cell lines.

секреторная фосфолипаза A2ядгадюкацитотоксичностьвареспладибsecretory phospholipase A2venomViperacytotoxicityvarespladibReferencesTasoulis T., Isbister G. K. A review and database of snake venom proteomes // Toxins (Basel). ‒ 2017. – Vol. 9, № 9. – P. 290. https://doi.org/10.3390/toxins9090290.Tasoulis T., Isbister G. K. A review and database of snake venom proteomes // Toxins (Basel). 2017;9(9):290. https://doi.org/10.3390/toxins9090290.Snake venom phospholipase A2 enzymes // Handbook of Venoms and Toxins of Reptiles. ‒ CRC Press, 2020. ‒ P. 189–222.Snake venom phospholipase A2 enzymes // Handbook of Venoms and Toxins of Reptiles. CRC Press. 2020:189–222.Lomonte B., Angulo Y., Moreno E. Synthetic peptides derived from the C Terminal region of Lys49 Phospholipase A2 Homologues from Viperidae Snake Venoms: Biomimetic activities and potential applications // Curr. Pharm. Des. Bentham Science Publishers Ltd. ‒ 2010. ‒ Vol. 16, № 28. ‒ P. 3224–3230. https://doi.org/10.2174/138161210793292456.Lomonte B., Angulo Y., Moreno E. Synthetic peptides derived from the C Terminal region of Lys49 Phospholipase A2 Homologues from Viperidae Snake Venoms: Biomimetic activities and potential applications // Curr. Pharm. Des. Bentham Science Publishers Ltd. 2010;16(28):3224–3230. https://doi.org/10.2174/138161210793292456.Benati R. B., Costa T. R., Cacemiro M. D. C. et al. Cytotoxic and pro-apoptotic action of MjTX-I, a phospholipase A2 isolated from Bothrops moojeni snake venom, towards leukemic cells // J. Venom. Anim. Toxins Incl. Trop. Dis. BioMed Central Ltd. ‒ 2018. ‒ Vol. 24, № 1. https://doi.org/10.1186/S40409-018-0180-9.Benati R. B., Costa T. R., Cacemiro M. D. C. et al. Cytotoxic and pro-apoptotic action of MjTX-I, a phospholipase A2 isolated from Bothrops moojeni snake venom, towards leukemic cells // J. Venom. Anim. Toxins Incl. TroP. Dis. BioMed Central Ltd. 2018;24(1). https://doi.org/10.1186/S40409-018-0180-9.Nikolaou A., Kokotou M. G., Vasilakaki S., Kokotos G. Small-molecule inhibitors as potential therapeutics and as tools to understand the role of phospholipases A2 // Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell. Biol. Lipids. ‒ 2019. ‒ Vol. 1864, № 6. ‒ P. 941–956. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2018.08.009.Nikolaou A., Kokotou M. G., Vasilakaki S., Kokotos G. Small-molecule inhibitors as potential therapeutics and as tools to understand the role of phospholipases A2 // Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell. Biol. Lipids. 2019;1864(6):941– 956. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2018.08.009.Kovalchuk S. I., Ziganshin R. H., Starkov V. G. et al. Quantitative proteomic analysis of venoms from russian vipers of pelias group: phospholipases A2 are the main venom components // Toxins (Basel). ‒ 2016. ‒ Vol. 8, № 4. ‒ Р. 105. https://doi.org/10.3390/toxins8040105.Kovalchuk S. I., Ziganshin R. H., Starkov V. G. et al. Quantitative proteomic analysis of venoms from russian vipers of pelias group: phospholipases A2 are the main venom components // Toxins (Basel). 2016;8(4):105. https://doi.org/10.3390/toxins8040105.Ramazanova A. S., Zavada L. L., Starkov V. G. et al. Heterodimeric neurotoxic phospholipases h j – the first proteins from venom of recently established species Vipera nikolskii: Implication of venom composition in viper systematics // Toxicon. ‒ 2008. ‒ Vol. 51. ‒ P. 524‒537. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2007.11.001.Ramazanova A. S., Zavada L. L., Starkov V. G. et al. Heterodimeric neurotoxic phospholipases h j – the first proteins from venom of recently established species Vipera nikolskii: Implication of venom composition in viper systematics // Toxicon. 2008;51:524‒537. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2007.11.001.Ayvazyan N., Ghukasyan G., Ghulikyan L. et al. The contribution of phospholipase A2 and metalloproteinases to the synergistic action of viper venom on the bioenergetic profile of vero cells // Toxins. ‒ 2022. ‒ Vol. 14. ‒ P. 724. https://doi.org/doi.org/10.3390/toxins14110724.Ayvazyan N., Ghukasyan G., Ghulikyan L. et al. The contribution of phospholipase A2 and metalloproteinases to the synergistic action of viper venom on the bioenergetic profile of vero cells // Toxins. 2022;14:724. https://doi.org/doi.org/10.3390/toxins14110724.Hiu J. J., Yap M. K. K. Cytotoxicity of snake venom enzymatic toxins: phospholipase A2 and L-amino acid oxidase // Biochemical Society Transactions. ‒ 2020. ‒ Vol. 48. ‒ P. 719–731. https://doi.org/10.1042/BST20200110.Hiu J. J., Yap M. K. K. Cytotoxicity of snake venom enzymatic toxins: phospholipase A2 and L-amino acid oxidase // Biochemical Society Transactions. 2020;48:719–731. https://doi.org/10.1042/BST20200110.Cheremnykh E. G., Osipov A. V., Starkov V. G. et al. Comparative study of the effect of snake venoms on the growth of ciliates TETRAHYMENA PYRIFORMIS: identification of venoms with high antiprotozoal activity // Reports of the Russian Academy of Sciences. Life Sciences. ‒ 2022. ‒ Vol. 503. ‒ P. 197–202. https://doi.org/10.31857/S2686738922020068.Cheremnykh E. G., Osipov A. V., Starkov V. G. et al. Comparative study of the effect of snake venoms on the growth of ciliates TETRAHYMENA PYRIFORMIS: identification of venoms with high antiprotozoal activity // Reports of the Russian Academy of Sciences. Life Sciences. 2022;503:197–202. https://doi.org/10.31857/S2686738922020068.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.