Determinación del Perfil Venómico en Varioconus guanche (Gastrópoda, Conidae) Mediante HPLC/MS

Abstract

En las últimas décadas los animales venenosos han despertado gran interés por parte de la comunidad científica como fuente de moléculas para el desarrollo de nuevos fármacos y bioinsecticidas. En muchos de los venenos, los componentes activos principales son pequeños péptidos que debido a su alta potencia, selectividad y estabilidad biológica son candidatos ideales para la búsqueda de nuevos fármacos. Los caracoles cono (familia Conoidea, orden Neogastrópoda) son un amplio y diverso grupo de gasterópodos marinos depredadores caracterizados por poseer un sofisticado aparato venenoso, formado por un diente radular modificado similar a un arpón, altamente especializado y gracias al cual inyectan a sus presas un veneno de composición muy compleja. Este veneno se compone principalmente de pequeños péptidos llamados conotoxinas, además de hormonas y otras proteínas. Las conotoxinas presentes en el veneno de estos caracoles marinos tienen un gran potencial farmacológico debido a su alta especificidad y afinidad por canales iónicos, receptores y transportadores del sistema nervioso humano. Este trabajo se centra en el estudio proteómico del veneno de Varioconus guanche (Lauer, 1993), un pequeño cono vermívoro descrito inicialmente como un endemismo de las Islas Canarias, pero cuya área de distribución incluye también las costas del sur de Marruecos, Sáhara Occidental y Mauritania. En este estudio se emplearon los conductos venenosos de 8 especímenes recolectados en Fuerteventura (Islas Canarias). Los extractos venenosos obtenidos se analizaron mediante las técnicas RP-HPLC/MS y LC-MS/MS. Para la identificación de los péptidos, los datos experimentales obtenidos mediante RP-HPLC/MS se analizaron con una base de datos elaborada a partir de los transcriptomas del conducto del veneno de 3 especies de Varioconus (guanche, mercator y reticulatus) y las secuencias modificadas con las PTM correspondientes establecidas con herramientas del portal bioinformático ConoServer. Por otro lado, los datos obtenidos mediante LC-MS/MS se cruzaron con una base de datos que contenía todas las secuencias de conotoxinas de ConoServer, las secuencias maduras de todos los transcriptomas de glándulas de veneno de caracoles conos publicados hasta la fecha (2022), las secuencias buscadas en las bases de datos del NCBI y UniProt utilizando el término "conotoxina", y una serie de secuencias de proteínas altamente conservadas encontradas recientemente en animales venenosos, denominadas "metavenom network protein"; lo que supone un total de 20.052 secuencias.

In recent decades venomous animals have generated much interest in the scientific community as a natural source of molecules for the development of new drugs and bioinsecticides. For most venoms the main active components are small peptides that due to their high potency, selectivity and biological stability are ideal candidates as leads for the search for new drugs. Cone snails (family Conoidea, order Neogastropoda) are a wide and diverse group of predatory marine gastropods characterised by a sophisticated venom system, formed by hollow harpoon-like radular teeth, which inject a complex venom mixture to their preys. This venom is mainly composed of small peptides named as conotoxins, in addition to hormones and other proteins. Conotoxins display a great pharmacological potential due to their high specificity and affinity for ion channels, receptors and transporters of the human nervous system. This study focuses on the proteomic study of the venom of Varioconus guanche (Lauer, 1993), a small vermivorous cone snail initially described as endemic from the Canary Islands, but whose distribution range also includes the southern coasts of Morocco, Western Sahara and Mauritania. In this study the venom ducts of 8 specimens collected in Fuerteventura (Canary Islands) were used. The venom extracts obtained were analyzed using RP-HPLC/MS and LC-MS/MS techniques. For the identification of peptides, the experimental data obtained by RP-HPLC/MS were compared against a database containing the venom duct transcriptomes of 3 species of Varioconus, namely guanche, mercator and reticulatus. The database was built with the aid of the bioinformatic web tool ConoServer for the sequences with PTM. On the other hand, the data obtained by LC-MS/MS were cross-referenced with a database containing all ConoServer conotoxin sequences, the mature sequences of all cone snail venom gland transcriptomes published to date (2022), the sequences obtained from the NCBI and UniProt data bases using the term "conotoxin", and a series of highly conserved protein sequences recently found in venomous animals, called "metavenom network protein"; the database comprises a total of 20052 sequences.