Морские защитные механизмы «хищник-жертва» могут стать ключом к производству биотоплива
Исследователи раскрыли механизм морской стратегии питания, которая может стать ценным возобновляемым источником биотоплива. Работа опубликована как рецензируемая препринт в eLife.
Исследование описывает, как морской слизень Aplysia kurodai оптимизирует переваривание бурых водорослей в рамках классической «гонки вооружений» хищника и жертвы на молекулярном уровне.
Ключевой процесс и проблема
- При поедании бурых водорослей слизень с помощью фермента akuBGL расщепляет углевод ламинарин до глюкозы, потенциального источника биотоплива.
- В качестве защиты водоросли производят вторичный метаболит флоротаннин, который блокирует akuBGL, препятствуя перевариванию.
Защитный ответ слизня
- Чтобы противостоять этому, слизень производит в пищеварительной системе белок EHEP, защищающий от флоротаннинов.
Молекулярный механизм
Используя аналог флоротаннина TNA, рентгеноструктурный анализ и компьютерное моделирование, ученые выяснили:
- Без EHEP: флоротаннин занимает субстрат-связывающий карман в ферменте akuBGL, не позволяя ламинарину связываться и останавливая производство глюкозы.
- С EHEP: белок EHEP конкурентно связывается с флоротаннином, освобождая карман akuBGL для нормального метаболизма глюкозы.
Значение
Работа раскрывает молекулярный механизм пищеварительно-оборонительной ассоциации между бурыми водорослями и морским слизнем и закладывает основу для применения бурых водорослей в биоэнергетике.