Полифосфат — древний химический шаперон, помогающий белкам миллиарды лет
Простейшее химическое соединение, присутствующее на Земле миллиарды лет, по-видимому, с древнейших времён помогало белкам функционировать правильно.
Белки — рабочие лошадки организма, и, как лошади, они часто работают в командах. Существует современная команда из нескольких белков-шаперонов, которые помогают другим белкам сворачиваться в сложные 3D-формы, необходимые для их функции. Это важно для предотвращения многих серьёзных заболеваний, вызванных неправильным поведением белков.
Но что происходило до того, как сформировалась эта команда шаперонов? Как первобытные клетки — предки современной жизни — поддерживали свои белки свёрнутыми и функциональными?
Учёные из Мичиганского университета обнаружили, что крайне простое древнее химическое соединение, называемое полифосфатом, может выполнять роль шаперона. Вероятно, он играл эту роль миллиарды лет назад и до сих пор сохраняет свою старую работу.
"Полифосфат, вероятно, присутствовал с момента зарождения жизни на Земле и, как считается, существует во всех живых существах, — сказал постдокторант Майкл Грей. — Это означает, что он чрезвычайно важен, но никто не знал, для чего он нужен.
Мы обнаружили, что бактерии накапливают полифосфат для защиты от болезнетворных условий, вызывающих разворачивание белков. Очищенный полифосфат хорошо защищает белки в пробирке, показывая, что это простое химическое вещество может заменять сложную команду белковых шаперонов."
Это открытие распутывает давнюю эволюционную загадку и может привести к новым стратегиям лечения болезней сворачивания белков, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона, которые возникают, когда белки неправильно сворачиваются или накапливаются.
"Как только мы узнаем, как управлять уровнями полифосфата в клетках и организмах, мы сможем улучшить сворачивание белков и разработать меры противодействия болезням сворачивания белков", — сказала Урсула Якоб, профессор U-M, руководящая исследованиями.
Их работа опубликована в журнале Molecular Cell.