В растениях впервые зафиксированы неправильно свернутые белки, очень похожие по своему действию на опасные для животных и человека прионы, пишет Nature со ссылкой на статью Proceedings of the National Academy of Sciences за авторством коллектива ученых из США.
Группа под руководством Сьюзан Линдквист (Susan Lindquist), биолога из Института биологических исследований Уайтхеда в Кембридже (США), утверждает, что нашла в растении арабидопсисе (резуховидка Таля) кусок белка, который, будучи вставлен в дрожжи, ведет себя как прион. Прион — это неправильно свернутый белок, вызывающий тяжелые инфекционные заболевания. У человека — это вариант болезни Крейтцфельдта-Якоба, приводящий к слобоумию, а у овец и коз — скрейпи, оно же почесуха. (Подробнее о прионах читайте в нашей статье «Протеиновая история».) До сих пор прионы находили только в животных, а свидетельства о его возможном наличии в растениях появляются впервые.
Речь идет о растительном белке под названием Luminidependens, или LD, который обычно реагирует на дневной свет и отвечает за контроль над временем цветения. Если часть гена LD вставить в дрожжи, то она производит белок, который не сворачивается как положено, и распространяет это неправильное свернутое состояние на белки вокруг себя. Заражение белков идет как в эффекте домино. В итоге образуются агрегаты или сгустки неправильных белков. Следующие поколения клеток дрожжей наследуют этот эффект, их варианты белков также неправильно свернуты.
Полученные результаты не означает, что в растениях точно присутствуют прионообразные белки, но это вполне вероятно, полагают авторы работы. Пока непонятно, почему LD могут вести себя в растениях как прионы. Но в работе показано, что для некоторых организмов, таких как дрожжи, эти прионоподобные белки могут давать эволюционное преимущество, помогающее выживанию в жестких условиях среды.
Возможно, это верно и для растений, полагает Линдквист. Некоторое понимание дает работа других ученых, которые показали, что у плодовых мушек накопление прионоподобных белков помогает образовать или стабилизировать долгосрочную память, создавая долгоживущие протеиновые кластеры в синапсах. Растения также нуждаются в сохранении информации о внешних условиях, что можно рассматривать как нечто похожее на память. К примеру, некоторые растения не будут цвести, если они пребывали много недель в холоде. Линдквист с коллегами предполагает, что если LD действует как прион в растениях, то одна из его функций может состоять в том, чтобы следить за границами температуры через накопление белковых кластеров.
Опрошенные изданием эксперты, впрочем, полагают идею растительных прионов крайне спекулятивной.
Тем временем группа Линквист ищет другие возможные прионы в растениях. Ученые распознают LD, используя компьютеризированный алгоритм определения длин белков в арабидопсисе, который похож на уже изученные прионы в дрожжах.
