В рослинах знайшли скупчення амілоїду - вчені
Російські дослідники виявили в насінні гороху посівного (Pisum sativum) амілоїдоподібні скупчення запасних білків, в першу чергу віциліну.
Про це повідомляється в PLoS Biology.
Це перший випадок, коли рослинні білки знаходять в такій формі. Амілоїдні скупчення віциліну утворюються в клітинах сім'ядоль гороху, їх вміст зростає в міру дозрівання насіння, а після проростання падає. Вони не розпадаються під впливом травних ферментів і при варінні, зберігаються після консервування й у великих концентраціях токсичні для клітин ссавців.
Амілоїд (амілоїдні волокна, бляшки та інше) — це скупчення молекул білків, міцно пов'язаних бета-складчастими листами. Вони здатні до самоорганізації: якщо кілька молекул білка перейшло в форму амілоїду, то і сусідні молекули теж її приймуть. Крім того, білки в амілоїдах часто утворюють зв'язки з полісахаридами або деякими іншими молекулами. Ці стійкі освіти виявляють у хворих різними важкими й невиліковними недугами, в тому числі хворобою Альцгеймера. Деяка кількість амілоїдів присутній і в здорових клітинах, наприклад в гіпокампі ссавців і грибоподібних тілах комах, і сприяє запам'ятовуванню. Важливі вони й для зберігання пептидних гормонів, створення біоплівок (у бактерій), формування спеціалізованих гіфів (у грибів) і ряду інших цілей.
Цікаво, що хоча слово "амілоїд" пов'язане з крохмалем і спочатку використовувалося для позначення вуглеводів рослинної клітини (і досі амілопластами називають структури, що утворюють крохмаль), у рослин білків у формі амілоїдних скупчень ще не знаходили.
Однак біоінформатичний аналіз послідовностей амінокислот у складі різних рослинних білків показав, що існування амілоїдів в клітинах цієї групи організмів можливо: амінокислоти в деяких білках стоять в такому порядку, що можуть утворити характерні для амілоїдів структури. Згідно з ним, найбільш ймовірні кандидати на утворення амілоїдів в рослинах-глобулінові білки "розміром" 11s і 7S (одиниць Сведберга; визначають швидкість осадження, але не реальний розмір молекули)
Автори цього аналізу перевірили стан ряду глобулінових білків в насінні одного з модельних рослин — гороху посівного (Pisum sativum). За вмістом різних білків в насінні стежили з моменту їх утворення до проростання. Амілоїди виявляли рідинної хроматографії, а також дією іонних детергентів (на відміну від інших форм білків, амілоїдні скупчення після такого впливу зберігаються).
Виявилося, що амілоїдні скупчення в насінні гороху є, і більшу їх частину утворює білок віцилін. Вони служать одним з джерел азоту для проростків. Найбільше їх виявилося в сім'ядолях — структурах насіння, де зазвичай бобові запасають поживні речовини для зародків.
Вміст віцилінових амілоїдних скупчень зростав у міру дозрівання насіння, але після його проростання падало. По всій видимості, така форма зберігання білка допомагає стабілізувати його до моменту, поки він не знадобиться молодому рослині.
Амілоїдні скупчення вдалося витягти з насіння і подивитися на їх властивості in vitro і дію на інші організми. Їх присутність в середовищі з неамілоїдними молекулами віциліну сприяло тому, що другі теж формували скупчення. На поверхні клітин кишкової палички й в клітинах дріжджів вони поводилися так само. У варених і консервованих насінні гороху теж були присутні амілоїдні фібрили віциліну. Вони виявилися стійкими до впливу ферментів, що руйнують білки, але розпадалися під спрямованою дією ультразвуку.
Коли віциліновий амілоїд вводили в культури клітин дріжджів в концентрації 0,5 мікромоль на мілілітр і вище, майже всі вони гинули. Те ж відбувалося і з культурою клітин аденокарциноми товстої кишки людини DLD1. Варто врахувати, що в насінні гороху концентрація амілоїду значно нижче, тому такі результати не означають, що є горох небезпечним для здоров'я.
Напевно віцилін не єдиний рослинний протеїн, здатний утворювати амілоїдні скупчення. Шукати інші схожі за властивостями білки слід в насінні та інших частинах рослин, які використовуються для переживання несприятливих умов. Виняткова стійкість амілоїдів до зовнішніх впливів робить їх надійною формою зберігання білків.
Також читайте: