Priporočena 2019

Izbira Urednika

Strelica časa?  To je vse v naših glavah
Konfliktna razprava o Lyme bolezni na jugu
Planet Zemlja-Twin, o katerem nihče ne govori

Otrovni križanci in kuščarji so na enak način razvili toksične beljakovine

Anonim

Severni kratkotalen zrezek je majhen, energičen sesalec, ki živi v osrednji in vzhodni Severni Ameriki. Mehiški beaded kuščar je veliko večji plazilec v Mehiki in Gvatemali. Te vrste ločuje veliko zemlje in nekaj milijonov let evolucije, vendar imajo čudovite podobnosti. Ne samo, da sta oba strupena, toda strupeni proteini v njihovi slini so se razvili na zelo podobne načine iz skupnega prednika, ki se združujejo na vzporedne smrtonosne strukture neodvisno drug od drugega.

To odkritje Yael Aminetzach na univerzi Harvard kaže, da so prilagoditve včasih zelo predvidljive. Kljub številnim spremembam, ki so lahko oblikovale potek strupenih beljakovin v kuščarjih in ščetih, se zdi, da so se spuščali po dosledni in podobni poti.


Severni kratkotalen zrezek Giles Gonthierja; Mehiški Beaded kuščar PiccoloNamek

Severni kratkotalen zob je eden redkih strupenih sesalcev, vendar je strupen ugriz bolečim za ljudi in lahko ubije manjše živali. Ključ do njegovega strupa je beljakovina, imenovana BLTX, katere naloga je zmanjšati še en protein v dveh. Ta kemična reakcija osvobodi molekulo, imenovano bradikinin, ki širi krvne žile in znižuje krvni tlak. To je potrebno delo, vendar je BLTX tako aktiven, da če poplave telo z bradikininom - prevelik odmerek, ki vodi do paralize in smrti.

BLTX je temen, hiperaktiven potomec belega prednika, imenovanega kallikrein-1, ki deluje enako, vendar na bolj zadržan način. Aminetzach je ugotovil, da je BLTX daljša različica kallikreina in dodatne aminokisline, ki jih je pridobila, spremenile strukturo proteinske 'aktivne strani '.

Aktivna stran je poslovni protein proteina - omogoča, da se BLTX zapira na prave tarče in katalizira ustrezne kemične reakcije. To je tudi del proteina, ki se je najbolj spremenil iz neškodljivega modela kallikreina; aminokisline okoli aktivne strani BLTX so se spremenile približno dvakrat toliko kot preostanek beljakovin. Kot rezultat, je mesto večje, bolj prilagodljivo in boljše pri črpanju v cilj, in protein kot celota postane hiperaktivna.

In presenetljivo je, da je mehiški beading kuščar šel skozi podobne spremembe. Njegov strup se opira na beljakovino, imenovano GTX, ki je tudi poreklo iz kallikreina. Tako kot BLTX je tudi to daljša različica svojega prednika, medtem ko so njegove dodatne aminokisline potisnjene na različna mesta, rezultati so enaki. Spremembe so spremenile aktivno spletišče beljakovin, tako da je večja, bolj fleksibilna in boljša pri vlečenju v cilj.

Te spremembe so zelo specifične za te strupene beljakovine. S študijem 24 sorodnikov kallikreina je Aminetzach ugotovil, da noben od nestrupenih članov družine nima nobenih sprememb, ki jih imajo BLTX in GTX.

Ta študija kaže, da evolucija ne deluje z neskončnimi možnostmi. Pogosto je le nekaj cest, ki vodijo do istega cilja. Z različnimi spremembami aminokislin sta tako BLTX kot GTX razvila podobne strukture in se spremenila v orožje. Ta predvidljivost evolucije strupa je lahko koristna za nas - na primer Aminetzach predlaga, da lahko znanstvenikom omogoči, da lažje identificirajo toksine iz drugih vrst, tudi tistih na daljavo.

Sklic: trenutna biologija 10.1016 / j.cub.2009.09.022

Več o strupu:

  • Venomeni zmajevi Komodo ubijajo plen z taktiko rane in strupa
  • Osa, ki hodi ščurki
  • Kitekovi proteini so šli skozi obsežno evolucijsko preoblikovanje
  • Morske anemone še naprej žarejo požgane ribe, da jih prebavljajo
  • Singapurski pajki pljuvajo strupeno lepilo, delajo skupaj, jedo drug drugega

Priljubljene Kategorije

Top