Ученые идентифицировали белок, который помогает лягушкам древолазам безопасно накапливать токсины, говорится в исследовании, опубликованном в журнале eLife. Полученные данные решают давнюю научную загадку и могут предложить потенциальные терапевтические стратегии для лечения людей, отравившихся подобными веществами.
Алкалоидные соединения, такие как кофеин, делают кофе, чай и шоколад вкусными и приятными для употребления, но в больших количествах могут быть вредны. У людей печень может безопасно усваивать незначительные количества этих соединений. Крошечные древолазы потребляют гораздо более токсичные алкалоиды, но вместо того, чтобы расщеплять токсины, они накапливают их в своей коже в качестве защитного механизма от хищников.
«Долгое время оставалось загадкой, как древолазы могут переносить высокотоксичные алкалоиды по своему телу, не отравляя себя. Мы попытались ответить на этот вопрос, ища белки, которые могут связывать и безопасно транспортировать алкалоиды в крови ядовитых лягушек», – говорит ведущий автор исследования Аврора Альварес-Буйла (Aurora Alvarez-Buylla).
Ученые использовали соединение, похожее на алкалоид ядовитой лягушки, в качестве своеобразного «молекулярного крючка» для привлечения и связывания белков в образцах крови, взятых у ядовитой лягушки Диаблито. Алкалоидоподобное соединение было сконструировано таким образом, чтобы светиться под флуоресцентным светом, что позволило команде увидеть белки, которые связывались с этой приманкой.
Затем они разделили белки, чтобы посмотреть, как каждый из них взаимодействует с алкалоидами в растворе. Было обнаружено, что белок под названием алкалоид-связывающий глобулин (ABG) действует как «губка для токсинов», собирающая алкалоиды.
Авторы говорят, что сходство с человеческими белками, переносящими гормоны, может стать отправной точкой для ученых, которые попытаются создать биоинженерные белки человека, способные «впитывать» токсины. «Если такие усилия увенчаются успехом, это может стать новым способом лечения некоторых видов отравлений», – говорят исследователи.
«Помимо потенциального медицинского значения, мы достигли молекулярного понимания фундаментальной части биологии ядовитых лягушек, что будет важно для дальнейшей работы по изучению биоразнообразия и эволюции химических защитных механизмов в природе», – заключает О'Коннелл.
[Фото: Marie-Therese Fischer (CC BY 4.0)]
