Немецкие ученые подтвердили существование тысяч микробелков в клетках приматов и, в частности, человека. Хотя их точные функции пока что неизвестны, исследователи подтвердили, что эти микробелки появились не так давно с точки зрения эволюции. Исследование опубликовано в журнале Molecular Cell.
В биологических системах даже небольшие молекулы могут играть важную роль. Например, в клетках и тканях содержатся миллионы сигнальных молекул, гормонов и других соединений. Они связаны со многими ключевыми биохимическими процессами. Несмотря на этот факт, ученые достаточно долго игнорировали существование так называемых микробелков. Они гораздо меньше обычных и были найдены только у приматов, и исследователи предполагали, что их функции не особенно важны.
В новой работе немецкие ученые исследовали микробелки и показали, какими последовательностями ДНК они кодируются. С помощью биоинформатического анализа ученые также выяснили, что микробелки у людей появились сравнительно недавно с точки зрения эволюции: на миллионы лет позднее крупных белков. Как правило, микробелки появляются практически из тех участков ДНК, которые раньше ничего не кодировали. Однако это не мешает микробелкам взаимодействовать с другими белками.
Чтобы доказать это, исследователи провели особый эксперимент. Они синтезировали микробелки на мембране, которую поместили в раствор, содержащий крупные белки, характерные для клеток. Далее ученые выявили, с какими белками связывались микробелки. Сам процесс связывания не гарантирует, что микробелки каким-то образом будут влиять на структуру или функцию других белков, но ученые считают, что это вполне вероятно.
Эксперименты подтвердили это предположение. Ученые пришли к выводу, что микробелки вполне могут влиять на клеточные процессы, которые на миллионы лет старше их самих. Исследователи также отметили, что микробелки характерны для человеческой эволюции, поэтому их нет в клетках большинства других животных. Однако и у них встречаются небольшие белковые молекулы.
Во время исследований ученые обнаружили самые маленькие белки из всех ранее изученных. Они нашли 200 микробелков, каждый из которых состоял всего из 16 аминокислот. Для сравнения, обычно белки состоят из сотен аминокислот. При этом ученые знали о существовании небольших белков и ранее — они называются пептидами. Пептиды часто выполняют роль гормонов и сигнальных молекул, однако получаются они не в ходе трансляции, а «отрываются» от более крупных белков. Результаты данной работы доказывают, что микробелки получаются другим способом, но их функции все еще не до конца понятны.
Ученые считают, что микробелки могут быть очень важны как в нормальных, так и в патологических процессах. Так, если они участвуют, например, в развитии рака или сердечно-сосудистых заболеваний, то микробелки могут стать мишенями для их диагностики и лечения. В данной работе ученые исследовали 281 микробелок, но они планируют расширить эксперименты и рассмотреть более семи тысяч микробелков, которые недавно идентифицировали. Ученые надеются, что это поможет выяснить их возможные функции.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
