Обнаружен самый крупный белок в природе, создающий токсины водорослей
Ученые из Океанографического института Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего, изучая, как морские водоросли создают свои химически сложные токсины, обнаружили самый крупный из известных в биологии белков.
Исследователи нашли белок, названный PKZILLA-1, изучая, как водоросль Prymnesium parvum производит свой токсин, вызывающий массовую гибель рыбы. Это "Эверест среди белков", — заявил старший автор исследования Брэдли Мур.
PKZILLA-1 на 25% крупнее предыдущего рекордсмена — титина, содержащегося в человеческих мышцах. Исследование, опубликованное в Science, показывает, что этот гигантский белок и другой сверхкрупный белок PKZILLA-2 являются ключевыми для производства примнезина — токсина водоросли.
- Размер: Масса PKZILLA-1 составляет рекордные 4.7 мегадальтона, PKZILLA-2 — 3.2 мегадальтона. Титин может достигать 3.7 мегадальтона.
- Гены: Исследователи также обнаружили необычно крупные гены, которые предоставляют водоросли "инструкцию" для создания этих белков. Для этого им пришлось использовать нетрадиционные методы генетического поиска, адаптированные для обнаружения сверхдлинных генов.
Значение открытия
- Новые принципы биохимии: Раскрытие "сборочной линии" клетки для создания токсина показало ранее неизвестные природные стратегии сборки химических веществ. Это может помочь в синтезе новых соединений для медицины или промышленности.
- Мониторинг "цветений" водорослей: Обнаружение генов PKZILLA позволяет перейти от поиска самого токсина в воде к поиску его генов (например, с помощью ПЦР-тестов). Это может помочь выявлять потенциально опасные "цветения" Prymnesium parvum на более ранней стадии.
- Первое звено в цепочке: Гены PKZILLA — первые, причинно связанные с производством любого морского токсина из группы полиэфиров, к которой относится примнезин. Это открывает путь для поиска генов, ответственных за другие опасные токсины, такие как сигуатоксин.
Prymnesium parvum (золотистая водоросль) — одноклеточный организм, встречающийся по всему миру в пресной и соленой воде. Её токсин повреждает жабры рыб. В 2022 году её "цветение" в реке Одер привело к гибели 500–1000 тонн рыбы.
