Ученые из России нашли в мускулах загадочные белковые "клубки"
Российские молекулярные биологи обнаружили в клетках мускулов загадочные "клубки" из белка титина, крупнейшей белковой молекулы в природе, похожие по своей структуре на бляшки бета-амилоида болезни Альцгеймера, говорится в статье, опубликованной в Journal of Biomolecular Structure and Dynamics.
"Титин разрушает многие стереотипы, которые сложились в науке. Многие факты об этом белке вызывают удивление даже у биологов. Когда мы говорим про функциональные амилоиды, то нам не верят. Стереотип о том, что амилоиды - это плохо, сломать сложно", - рассказывает Иван Вихлянцев из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, чьи слова приводит пресс-служба ИТЭБ.
Белок титин, или коннектин, считается сегодня самой длинной и сложной белковой молекулой в человеческом теле и в организме других живых существ. Его молекула в растянутом виде всего в 50 раз тоньше человеческого волоса, и она состоит из 244 отдельных блоков и примерно 38 тысяч звеньев-аминокислот. Наряду с миозином и актином, титин составляет основу человеческих и животных мускульных клеток.
Титин был открыт японскими учеными в конце 1970 годов, и с тех пор он постоянно привлекает внимание ученых тем, что разрушение титиновых волокон приводит к серьезным нарушениям в работе мускулов и их дистрофии. К примеру, примерно 10 лет назад Вихлянцев и его коллеги из Института медико-биологических проблем РАН обнаружили, что изменения в структуре молекул титина в космосе могут объяснять то, почему космонавты теряют мышечную массу и испытывают слабость при длительном обитании в космосе.
Как рассказывает биолог, изучение титина осложняется его гигантскими размерами - на сегодняшний день ни одна научная группа так и не смогла получить полноценную молекулу этого белка и изучить ее структуру целиком. Только сейчас российские ученые начали создавать методики, позволяющие работать с отдельными молекулами этого белка и их комбинациями.
Изучая поведение свободных молекул титина в пробирках, Вихлянцев и его коллеги заметили, что они очень быстро соединяются друг с другом и формируют структуры, похожие на "клубки" бета-амилоида, соединенных друг с другом "обрезков" белка APP, накапливающихся внутри нервных клеток при развитии болезни Альцгеймера.
Важное различие в данном случае заключалось в том, что молекулы титина, в отличие от бета-амилоида, не были повреждены и могли исполнять возложенные на них задачи, и форма их "бляшек" была разной. Это означает, что подобные клубки белка могут возникать внутри живых клеток и каким-то образом влиять на их работу.
Как именно они меняют свойства мускульных клеток, биологи пока не знают. Сейчас ученые предполагают, что объединение нитей титина в клубки помогает им избежать появления разрывов при высоких нагрузках на мышцы, и планируют проверить, так ли это в ходе последующих экспериментов.
