Пятница, 23 февраля, 2024
ДомойБиологияЗагадочный белок: защита ядовитых древолазов от их собственных токсинов

Загадочный белок: защита ядовитых древолазов от их собственных токсинов

- Advertisement -

Учёные обнаружили в ядовитых лягушках-дрожалах белок «токсиновой губки», который безопасно хранит опасные алкалоиды, что открывает потенциальные новые подходы к лечению отравлений человека. (Концепция художника.) Фото: SciTechDaily.com

Недавно обнаруженный белок помогает древолазам накапливать и хранить в коже мощный токсин, который они используют для самозащиты от хищников.

Согласно исследованию, опубликованному 19 декабря в журнале, ученые определили белок, который помогает ядовитым древолазам безопасно накапливать одноименные токсины. электронная жизнь.

Результаты раскрывают давнюю научную загадку и могут предложить потенциальные терапевтические стратегии для лечения людей, отравленных подобными молекулами.

Алкалоиды: от кофе до лягушачьей кожи

Алкалоидные соединения, такие как кофеин, делают кофе, чай и шоколад вкусными и приятными для употребления, но в больших количествах они могут быть вредными. У человека печень может безопасно метаболизировать небольшие количества этих соединений. Крошечные ядовитые лягушки-древолаги потребляют в своем рационе гораздо больше токсичных алкалоидов, но вместо того, чтобы расщеплять токсины, они накапливают их в коже в качестве защитного механизма от хищников.

«Долгое время оставалось загадкой, как ядовитые лягушки-древолаги могут переносить высокотоксичные алкалоиды по всему телу, не отравляя себя», — говорит ведущий автор Аврора Альварес-Буйя, аспирант кафедры биологии Стэнфордского университета в Калифорнии, США. «Мы стремились ответить на этот вопрос, ища белки, которые могли бы связывать и безопасно транспортировать алкалоиды в крови ядовитых лягушек».

Ядовитая лягушка-дротолаз Диаблито, Оофага лесная, родом из Колумбии и Эквадора. Авторы и права: Мария-Тереза ​​Фишер (CC BY 4.0)

Разгадка тайны лягушки

Альварес-Буйя и ее коллеги использовали соединение, похожее на алкалоид ядовитой лягушки, в качестве своего рода «молекулярного рыболовного крючка» для привлечения и связывания белков в образцах крови, взятых у ядовитой лягушки Диаблито. Алкалоидоподобное соединение было биоинженерно создано так, чтобы оно светилось под флуоресцентным светом, что позволило команде увидеть белки, связанные с этой приманкой.

Затем они разделили белки, чтобы увидеть, как каждый из них взаимодействует с алкалоидами в растворе. Они обнаружили, что белок, называемый алкалоидсвязывающим глобулином (ABG), действует как «токсиновая губка», собирающая алкалоиды. Они также определили, как белок связывается с алкалоидами, систематически проверяя, какие части белка необходимы для его успешного связывания.

Влияние на человека и будущие исследования

«То, как ABG связывает алкалоиды, похоже на то, как белки, транспортирующие гормоны в крови человека, связывают свои мишени», — объясняет Альварес-Буйя. «Это открытие может свидетельствовать о том, что белки, управляющие гормонами лягушки, развили способность управлять алкалоидными токсинами».

Авторы говорят, что сходство с человеческими белками, транспортирующими гормоны, может стать отправной точкой для ученых, чтобы попробовать биоинженерию человеческих белков, которые могут «впитывать» токсины. «Если такие усилия окажутся успешными, это может предложить новый способ лечения определенных видов отравлений», — говорит старший автор Лорен О’Коннелл, доцент кафедры биологии и сотрудник Института нейронаук Ву Цай при Стэнфордском университете. .

«Помимо потенциальной медицинской значимости, мы достигли молекулярного понимания фундаментальной части биологии ядовитых лягушек, что будет важно для будущих исследований биоразнообразия и эволюции химической защиты в природе», — заключает О’Коннелл.

Ссылка: «Связывание и секвестрация алкалоидов ядовитых лягушек плазма глобулин» Авроры Альварес-Буйя, Мари-Терезы Фишер, Марии Долорес Мойя Гарсон, Александры Э. Рангель, Элисио Э. Тапиа, Джулии Т. Танзо, Х. Тома Со, Луиса А. Коломы, Джонатана З Лонга и Лорен А. О’Коннелл, 19 декабря 2023, электронная жизнь.
DOI: doi:10.7554/eLife.85096

Финансирование: Национальный научный фонд, Нью-Йоркский фонд стволовых клеток, Программа стипендий для выпускников научных исследований Национального научного фонда, Медицинский институт Говарда Хьюза, Фонд Альфонсо Мартина Эскудеро, Альянс Ву Цай за человеческую деятельность.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме