Уникальные белки ленточных червей: новые горизонты российской науки
Ведущие ученые Тюменского государственного университета в партнерстве с исследователями из Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина РАН, Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, НИИ по изысканию новых антибиотиков имени Г. Ф. Гаузе и Института систематики и экологии животных СО РАН сделали значительный шаг в паразитологии. В ходе совместной работы им удалось впервые выделить и описать уникальные белки у цестод — ленточных червей, служащие биологическим щитом для паразитов внутри организма хозяина и одновременно подавляющие его иммунную реакцию.
Ленточные черви, или цестоды, издавна известны своим мастерством выживания в телах позвоночных животных. Они полностью утратили собственную пищеварительную систему, зато обзавелись множеством хитрых способов закрепляться в тканях хозяев и преодолевать их защитные механизмы. Одной из главных угроз для таких паразитов служит трипсин — мощный пищеварительный фермент, специализирующийся на разрушении белков, а также других сложных соединений.
Новые белки Кунитца: защита от ферментов и помощь в выживании паразита
Как отмечает кандидат химических наук, представитель Тюменского государственного университета Евгений Рогожин, несмотря на полувековую историю изучения паразитизма, молекулярная база цестод до недавнего времени оставалась загадкой. Большинство проведённых исследований было сосредоточено на опаснейших для человека и животных цепнях и эхинококках, а менее изученные виды выпадали из поля зрения специалистов.
В рамках нового исследования скрупулезное внимание было уделено Triaenophorus nodulosus — ленточному червю, поражающему печень и кишечник пресноводных рыб и вызывающему триенофороз. Это заболевание доставляет многочисленные хлопоты как ихтиологам, так и рыболовам, снижая популяции рыб и их качество.
Научная группа впервые обнаружила у этих паразитов два уникальных полипептида с молекулярной массой около 14,4 кДа, обладающих разной структурой на концах. Глубокий молекулярный анализ показал: эти белки причисляются к хорошо известному в биохимии семейству ингибиторов трипсина — белкам типа Кунитца. Они встречаются не только у различных червей, но и среди позвоночных животных, играя ключевую роль в многочисленных биологических процессах.
Не только ингибиторы: функция в свёртывании крови и иммунном ответе
Несколько десятилетий назад белки Кунитца были открыты у других видов паразитов, но нынешнее открытие позволило по-новому взглянуть на способы, которыми ленточные черви защищают себя от пищеварительных и иммунных атак со стороны своих хозяев. Как показали эксперименты, новые белки помимо своей основной функции ингибиторов, участвуют ещё и в процессах свёртывания крови, а также способны регулировать воспалительные реакции.
Примечательно, что подобная многофункциональность делает белки Кунитца крайне интересными для исследований и даже потенциалом для разработки будущих медицинских препаратов. Ведь способность противостоять агрессивным ферментам организма помогает паразитам не только выживать, но и ослаблять защитные реакции хозяина, что может сыграть свою роль при создании новых терапевтических агентов.
Коллектив ученых: междисциплинарная кооперация в действии
Реализация столь масштабного исследования стала возможна благодаря усилиям специалистов из разных научных институтов страны. Научная кооперация позволила сочетать глубокие познания в химии, биологии, микробиологии и экологии. По мнению Евгения Рогожина, подобные проекты становятся стимулом для появления новых открытий, способных значительно продвинуть отечественную науку на передовые позиции.
Результаты этой работы уже вызвали значительный интерес среди мирового научного сообщества, поскольку изучение новых ингибиторов и их механизмов открывает путь к созданию биомедицинских средств, направленных на коррекцию иммунных процессов и защиту от паразитарных заболеваний.
Позитивные перспективы исследования для науки и медицины
Успех ученых Тюменского государственного университета и их коллег из ведущих российских научных центров подчеркивает большие возможности отечественной науки в решении сложнейших биологических задач. Уникальные структуры белков типа Кунитца уже сегодня становятся объектом для разработки инновационных лекарственных средств, которые смогут эффективно противодействовать паразитарным инфекциям и даже корректировать некоторые дефекты иммунитета.
Открытие подобных белков — не только важный вклад в фундаментальную науку, но и практический шаг к созданию новых медицинских технологий. Результаты многолетнего упорного труда российских специалистов открывают новые перспективы для борьбы с паразитами и улучшения здоровья как животных, так и людей, вселяя оптимизм в будущее отечественной биомедицины.
Изображение логотипа с сайта ТюмГУ
Источник: scientificrussia.ru
