Синтез складних білків пов’язаний з незвично великими генами одноклітинної водорості. Дослідження опубліковано в журналі Science.
Вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, намагаючись зрозуміти, як морські водорості виробляють хімічно складні токсини, виявили найбільший білок. Відкриття розкрило механізм синтезу складних білків, який може стати в пригоді для створення нових ліків і матеріалів.
Дослідники виявили білок PKZILLA-1, вивчаючи, як водорість Prymnesium parvum виробляє токсин, який викликає масову загибель риби. Новий білок на 25% більший за попереднього рекордсмена – титин, який міститься в м’язах людини. Довжина PKZILLA-1 може перевищувати 1 мкн (0,001 мм).
Порівняння нового рекордсмена PKZILLA-1 і попереднього великого білка титину. Зображення: Tim Fallon, Ph.D.
У дослідженні вчені описали цей гігантський білок та інший надвеликий, але не рекордний білок – PKZILLA-2. Вони відіграють ключову роль у виробництві примнезину – великої складної молекули, що є токсином водоростей. При цьому вчені виявили незвично великі гени, які забезпечують Prymnesium parvum програмою для виробництва цих білків.
Виявлення генів може поліпшити моніторинг шкідливого цвітіння водоростей цього виду, спростивши тестування води, спрямоване на виявлення генів, а не самих токсинів. Цвітіння золотистих водоростей пов’язане із загибеллю риб через їхній токсин, який пошкоджує зябра риб та інших підводних організмів.
Білки PKZILLA технічно є ферментами – вони запускають хімічні реакції. Учені відтворили довгу послідовність із 239 хімічних реакцій, спричинених двома ферментами. Каскад реакцій, які використовує водорість для виробництва токсину, виявив раніше невідомі стратегії створення хімікатів у природі.