Лягушачий белок уменьшит вред токсичных морских микробов
Москва, 15:05, 20 Июн 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Ученые из Калифорнийского университета Сан-Франциско предположили, что белок из организма лягушки-быка может стать средством обнаружения и нейтрализации ядовитых веществ, производимых красным приливом и другими вредными водорослями.
Изменения климата делают океаны более пригодной средой для опасных микроорганизмов, сообщает phys.org. Они производят различные ядовитые вещества, включая сакситоксин. Его смертельная доза в 1000 раз меньше, чем у цианида. Накапливаясь в моллюсках, токсин может продвигаться вверх по пищевой цепочке, попадая к человеку.
«Сакситоксин – единственный морской яд, признанный химическим оружием», — сказал доктор Даниэль Л. Минор младший, старший автор работы.
Исследование, проведенное лабораторией Минора и профессором Джастином Дюбуа из Стэнфордского университета, предоставляет первые молекулярные структуры саксифилина в высоком разрешении. Этот белок лягушки используют для защиты от нейротоксичного действия сакситоксина.
Выводы проекта представлены в Science Advances. Они могут помочь использовать белок в поиске и нейтрализации ядов.
Сакситоксин парализует жертву. Ученые выяснили, что его основной целью являются управляемые напряжением натриевые каналы. Воздействуя на них, яд блокирует электрические сигналы в нервах. С помощью рентгеновской кристаллографии исследователи обнаружили, что саксифилин имеет «карман», напоминающий перчатку кетчера. Попав в него, токсин оказывается в мощной электростатической сети, откуда не может выбраться для крепления к натриевым каналам.
Ученые также обнаружили струнную схожесть белка с трансферринами, группой протеинов, передающих железо в красные кровяные тельца из участков, где оно поглощается и хранится. При наложении они почти идентичны. Авторы предположили, что схожесть вызвана развитием саксифилина из семейства трансферринов. У белков есть 2 участка для связи с железом, один из которых Минор с коллегами назвали «прото-карманом». Он слишком маленький для захвата сакситоксина. Но ученые показали, что замена нескольких положительно заряженных аминокислот отрицательно заряженными превращает структуру в поглощающую токсин губку.
Оказалось, что молекулярная архитектура, отвечающая за захват сакситоксина, не уникальна. «Карман» присутствует в белках из организмов разных видов лягушек, указывая на его многократное появление в ответ на столкновение с ядом.
