Високостійкі полімерні "амілоїдні" білки, найбільш відомі своєю роллю у хворобі Альцгеймера, вивчались переважно на тваринах. Але 23 липня 2020 року в журналі з відкритим доступом PLOS Biology нове дослідження, присвячене гороховому гороху, опублікував Антон Ніжников з Всеросійського дослідницького інституту мікробіології ARRIAM та його колеги, показавши, що вони також є в рослинах і можуть бути важливе пристосування для продовження життєздатності насіння.

амілоїдні

Амілоїд - це тип білкової конформації, при якому сусідні листи амінокислот з’єднуються, утворюючи агрегати, високо стійкі до деградації. У тварин амілоїди, серед інших видів діяльності, відіграють роль у зберіганні гормонів та формуванні довготривалої пам’яті, але вони найбільш відомі хворобою Альцгеймера, яка характеризується утворенням бляшок амілоїдних агрегатів у мозку.

Прямих доказів того, що рослини утворюють амілоїди, було обмежено, але нещодавні біохімічні експерименти натякали на це, і недавнє дослідження біоінформатики під керівництвом Ніжникова виявило групу білків для зберігання насіння з амінокислотними послідовностями, які припускали, що вони можуть утворювати амілоїди...

У новому дослідженні, працюючи над гороховим горохом, дослідники витягували з насіння білки, що зберігаються, включаючи віцилін, і проаналізували як білок повнорозмірної форми, так і два домени - купіни, багаті прогнозованими амілоїдогенними регіонами. три білки утворили амілоїдні фібрили, стійкі до дії сильних миючих засобів; вони також зв’язувались зі специфічними амілоїдними барвниками та демонстрували унікальні спектральні властивості, що все вказує на справжню амілоїдну структуру.

In vivo у насінні гороху автори використовували амілоїдно-специфічний барвник та антитіло проти віциліну, щоб показати, що обидва локалізовані там, де був віцилін, існували амілоїдно-специфічні барвники. Амілоїдні віцилінові агрегати, накопичені у вакуолях зберігання під час дозрівання насіння, а потім швидко розбираються під час проростання, припускаючи, що їх функція є резервуаром поживних речовин. Вони також виявили, що амілоїди віциліну вижили неушкодженими в консервованому горосі, протистояли лікуванню шлунково-кишковими ферментами, які перетравлюють білки, і були токсичними для клітин дріжджів та ссавців.

"Амілоїди - це високостійкі білкові структури, які протистоять різним методам лікування і в різних випадках можуть зберігатися у зовнішньому середовищі протягом десятиліть", - сказав Ніжников. "Утворення амілоїдів представляється розумною еволюційною адаптацією для забезпечення довготривалого виживання насіння рослин".