Хижі гриби використовують ті ж прийоми, що і імунітет людини
Більшість грибів - досить мирні організми, проте менше 0,5% видів є хижими. Деякі з них використовують смертоносні токсини, щоб вбивати комах, інші утворюють спеціальні петлі і краплі липкого речовини для лову дрібних черв'яків-нематод і їх подальшого умертвіння.
Доктор Мішель Данстон (Michelle Dunstone) з Університету Монаша в Мельбурні (Австралія) Виявила, що в арсеналі їстівного устричного гриба, або гливи (Pleurotus ostreatus), міститься білок плевротолізін.
Цей протеїн належить до групи водорозчинних білків, які, потрапляючи на поверхню клітини жертви гриба, утворюють пору в її мембрані. Через неї в клітку потрапляють інші смертоносні речовини, комаха вмирає.
Окремі молекули білка зв'язуються разом в кільця (по 13 молекул) на поверхні клітини-мішені. Після того як кільце буде збудовано, кожна молекула починає проникати крізь клітинну мембрану, вирізаючи отвір діаметром в 8 нанометрів. Сам отвір не вбиває клітину, але через нього всередину проникають інші смертоносні молекули, які закінчують роботу білків.
Данстон і її колеги з'ясували, які зміни відбуваються з цим білком, щоб краще розібратися в процесі. Вони заморожували білок на різних етапах і вивчали одержувані структури під електронним мікроскопом і за допомогою синхротронного випромінювання. Команда також розробила додаткові білки, які зупиняли молекули плевротолізіна на будь-якій стадії збірки кільця, щоб краще вивчити процес.
Як виявилося, особливо важливим для цього процесу є один конкретний ділянку білка під назвою TMH2. Він дозволяє молекулам білка "пропалити" мембрану.
Відзначимо, що всі ці складні маніпуляції з білками вироблялися біологами не тільки заради отримання знань про смертоносну зброю хижих грибів. Дослідники вважають, що нова інформація допоможе краще зрозуміти роботу подібних білків і у інших видів.
Організм людини використовує свою версію плевротолізіна (перфорин) для боротьби з деякими патогенами. Відповідно, інформація про роботу цього білка може допомогти в боротьбі з багатьма захворюваннями людей.
Так, маніпуляції з перфоріном дозволяють запобігти помилковій атаку імунітету на "невинні" клітини власного організму, а значить, зупинити запуск аутоімунних станів. Управління бактеріальними версіями плевротолізіна, наприклад, білками лістерій і стрептококів, могло б допомогти в боротьбі з бактеріальним менінгітом і пневмонією.
Правда, за словами Данстон, плевротолізін хоч і є хорошим варіантом для вивчення поведінки подібних білків, однак він набагато простіше подібних білків, що містяться в організмі людини.
У кожному разі, дослідники сподіваються, що вивчення цього механізму відкриє шлях до створення нових лікарських препаратів і медичних інструментів.
У перспективі на основі такого роду досліджень може бути розроблений молекулярний процес, який послабить імунну відповідь людей з аутоімунними захворюваннями і запобігає виникненню таких недуг, як лістеріоз, малярія і ураження печінки.
Білки хижих грибів та їх аналоги також можуть принести користь генної інженерії, наноінженерії і навіть сільському господарству в боротьбі з шкідниками, що знизить потребу в небезпечних для комах і людини пестицидах.
Наукова стаття групи Данстон була опублікована у виданні PLoS Biology.
