Marina djur är en rik källa till biologiskt aktiva föreningar. Under de senaste decennierna har sammansättningen av havsanemongift väckt vetenskaplig uppmärksamhet eftersom den omfattar en mångfald av polypeptider med hemolytisk, cytotoxisk, enzymatisk (fosfolipas, proteas, kitinas) och neurotoxisk aktivitet och hämmande effekter på proteolytisk aktivitet¹. Dessutom är dessa polypeptider potentiella källor för utveckling av molekylära verktyg i bioteknisk och terapeutisk användning ^2,3.

Det finns få rapporter om havsanemongift och dess molekylära komponenter på grund av komplexiteten att erhålla giftet, till och med isolering och karakterisering av toxiner. Extraktionsmetoderna som användes i rapporterna involverade lys och tömning av innehållet i celler som är relaterade och inte relaterade till giftproduktionen¹.

En särskild egenskap hos alla cnidarians är frånvaron av ett system för produktion och frisättning av giftet centraliserat i en enda anatomisk region. Istället är nematocysterna strukturer som håller giftet ^4,5. Andra typer av celler, som kallas epidermala körtelceller, utsöndrar också toxiner och fördelas också över hela kroppen av havsanemoner⁶.

Den första och mest avgörande utmaningen för att erhålla giftet är genereringen av ett extrakt med tillräcklig manipulation i efterföljande processer, utan inaktivering eller nedbrytning av labila proteiner. Därefter måste cellerna lyseras och komponenterna – i detta fall måste polypeptider extraheras effektivt och snabbt, vilket undviker proteolys och hydrolys samtidigt som andra cellulära komponenter^{elimineras 7}.

Olika metoder används för att erhålla det råa extraktet av en havsanemon; vissa innebär att offra organismen medan andra tillåter den att hållas vid liv. Metoder som innebär användning av organismens hela kropp möjliggör frisättning av de flesta toxiner från giftet⁸, jämfört med metoder som håller organismer vid liv, som extraherar endast vissa komponenter i giftet⁹. Beredningen av ett extrakt kräver utvärdering av närvaron och styrkan hos ett ämne av intresse genom en specifik bioassay, som inkluderar strategier för att observera de farmakologiska effekterna med in vivo – eller in vitro-metoder ¹⁰.

Havsanemongift innehåller cytolytiska polypeptider, porbildande toxiner (PFT)¹¹ och fosfolipaser¹²; dessa molekyler är modeller i studien av protein-lipidinteraktion, molekylära verktyg i cancerterapi och biosensorer baserade på nanopor³. Klassificeringen av havsanemon PFT utförs enligt deras storlek eller molekylvikt, från 5 kDa till 80 kDa. 20 kDa PFT, den mest studerade och kända som aktinoporiner¹¹, är av särskilt intresse för sin biomedicinska potential i utvecklingen av molekylära verktyg för möjliga tillämpningar som anticancer, antimikrobiella och nanoporbaserade biosensorer. Ett annat cytolysin, inklusive fosfolipaser, specifikt fosfolipas A2 (PLA2)¹³, frigör en fettsyra på grund av och hydrolyserar fosfolipider, destabiliserar cellmembranet. På grund av denna verkningsmekanism lovar PLA2 att vara en viktig modell för studier och tillämpningar vid inflammatoriska sjukdomar. Det kan fungera som en modell för studier av lipidbeteende i cellmembranet¹⁴.

Här beskriver vi ett effektivt protokoll för att erhålla det råa extraktet från havsanemonen Anthopleura dowii Verrill, 1869, och detektera hemolysiner och fosfolipaser. Båda är relevanta toxiner som kan användas som mall för att designa nya molekylära verktyg.