Раскрытие загадочного белка: как ядовитые лягушки-древоланы защищают себя от собственных токсинов

к Матео Гонсалес
5 Комментарии
Alkaloid-binding protein

Сделав революционное открытие, ученые обнаружили важнейший белок в ядовитых лягушках-древолахах, проливая свет на то, как эти замечательные существа безопасно хранят и используют свои смертоносные алкалоиды для самообороны. Это открытие обещает потенциальный прорыв в лечении отравлений человека, вызванных аналогичными токсичными веществами.

Алкалоиды: от удовольствия к яду

Алкалоиды, содержащиеся в таких повседневных продуктах, как кофе, чай и шоколад, придают им восхитительный вкус, но в чрезмерных количествах могут стать вредными. У человека печень эффективно метаболизирует эти соединения в умеренных дозах. Напротив, крошечные ядовитые лягушки-дротологи потребляют в своем рационе обильное количество высокотоксичных алкалоидов. Вместо того, чтобы метаболизировать эти токсины, они используют уникальный защитный механизм, накапливая их в коже, тем самым отгоняя хищников.

Аврора Альварес-Буйя, ведущий автор и аспирант кафедры биологии Стэнфордского университета в Калифорнии, объясняет: «В течение многих лет загадка вращалась вокруг того, как ядовитые древолазы переносят высокотоксичные алкалоиды по всему телу, не поддаваясь их яду. Мы решили разгадать эту загадку, ища белки, способные связывать и безопасно транспортировать алкалоиды в кровотоке лягушек».

Раскрытие скрытой тайны лягушки

Чтобы раскрыть этот секрет, Альварес-Буйя и ее команда использовали соединение, похожее на алкалоид ядовитой лягушки, в качестве «молекулярного рыболовного крючка» для привлечения и связывания белков, обнаруженных в образцах крови, взятых у ядовитой лягушки Диаблито. Это сконструированное соединение излучало флуоресцентное свечение при определенных условиях освещения, что позволило исследователям наблюдать за белками, когда они связывались с этой приманкой.

Впоследствии команда выделила белки, чтобы изучить их взаимодействие с алкалоидами в растворе. Это исследование выявило наличие белка, известного как алкалоидсвязывающий глобулин (ABG), который действует как замечательная «токсиновая губка», способная собирать алкалоиды. Кроме того, посредством систематического тестирования они определили конкретные области белка, необходимые для успешного связывания алкалоидов.

Последствия для человека и будущие исследования

Альварес-Буйя отмечает: «То, как ABG связывает алкалоиды, похоже на то, как белки в крови человека транспортируют гормоны к своим мишеням. Это открытие намекает на возможность того, что белки-переносчики гормонов лягушки эволюционировали, чтобы эффективно управлять алкалоидными токсинами».

Авторы предполагают, что параллели между ABG и человеческими белками, транспортирующими гормоны, могут послужить основой для усилий по биоинженерии человеческих белков, способных «впитывать» токсины. Старший автор Лорен О'Коннелл, доцент кафедры биологии Стэнфордского университета, добавляет: «Если эти усилия окажутся успешными, они смогут проложить путь к инновационным подходам к лечению конкретных типов отравлений».

Помимо потенциального медицинского значения, это открытие предлагает молекулярное понимание фундаментального аспекта биологии ядовитых лягушек, что, несомненно, окажется неоценимым для будущих исследований биоразнообразия и эволюции механизмов химической защиты в мире природы.

Ссылка: «Связывание и секвестрация алкалоидов ядовитой лягушки плазменным глобулином» Авроры Альварес-Буйя, Мари-Терез Фишер, Марии Долорес Мойя Гарсон, Александры Э. Рангель, Элисио Э. Тапиа, Джулии Т. Танзо, Х. Тома Со, Луиса А. Коломы. , Джонатан З. Лонг и Лорен А. О'Коннелл, 19 декабря 2023 г., eLife.
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 по развитию человека.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) об алкалоидсвязывающем белке

Какое значение имеет обнаруженный у ядовитых древолазов белок?

Обнаруженный белок, алкалоид-связывающий глобулин (ABG), играет решающую роль в обеспечении безопасного накопления и хранения токсичных алкалоидов в коже древолазов для самозащиты от хищников.

Как древолазы используют алкалоиды для самообороны?

Вместо того, чтобы метаболизировать токсичные алкалоиды, которые они потребляют с пищей, древолазы накапливают эти вещества в своей коже, используя их в качестве мощного защитного механизма от хищников.

Каковы потенциальные последствия отравлений человека?

Открытие ABG и его сходства с белками, транспортирующими гормоны человека, предполагает возможность биоинженерии человеческих белков для «впитывания» токсинов. Этот прорыв может привести к инновационным подходам в лечении некоторых типов отравлений у людей.

Почему это открытие важно не только для медицинского применения?

Понимание молекулярных механизмов биологии ядовитых лягушек дает ценную информацию об эволюции и биоразнообразии стратегий химической защиты в природе, что может послужить основой для будущих исследований в различных научных областях.

Подробнее об алкалоидсвязывающем белке

Вам также может понравиться

5 Комментарии

СерьезныйУченый23 1ТП2Т - 1ТП3Т

Это открытие белка лягушки, очень важное, польза для медицины, решение отравлений, потрясающе!

Отвечать
Любитель природы 1ТП2Т - 1ТП3Т

Так лягушки сохраняют яд, не болеют, умная природа! Человек использует это? Возможный? #FУвлекательное открытие

Отвечать
ЛюбопытныйРазум777 1ТП2Т - 1ТП3Т

Как лягушки это делают? Алкалоиды, защита кожи, интересно! Может быть, вылечить отравления? #ПриродаУдивительна

Отвечать
ДжонСмит88 1ТП2Т - 1ТП3Т

крутые лягушки, хранящие яд? ух ты! может быть человеческая помощь? #SНаука — это круто

Отвечать
БиоГик55 1ТП2Т - 1ТП3Т

Лягушки и люди — похожие белки? Будущая биоинженерия, захватывающие перспективы! #Sнаучный прорыв

Отвечать

Оставить комментарий

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных на этом сайте.

1ТП1Т — веб-ресурс, посвященный предоставлению актуальной информации о быстро меняющемся мире науки и технологий. Наша миссия — сделать науку и технологии доступными для всех через нашу платформу, объединяя экспертов, новаторов и ученых, чтобы поделиться своими знаниями и опытом.

Подписаться

Подпишитесь на мою рассылку, чтобы получать новые сообщения в блоге, советы и новые фотографии. Давайте оставаться в курсе!

© 2023 1ТП1Т

ru_RUРусский