Австралийские сцинки выработали молекулярную броню против змеиного яда

Исследование под руководством Университета Квинсленда показало, что австралийские сцинки развили уникальную молекулярную защиту, которая не дает змеиному яду парализовать их мышцы. Это открытие может помочь в разработке новых подходов к лечению змеиных укусов у людей.

Профессор Брайан Фрай из Школы окружающей среды Университета Квинсленда назвал этот механизм «эволюцией в ее самом изобретательном проявлении». У сцинков произошли незначительные изменения в ключевом мышечном рецепторе – никотиновом ацетилхолиновом рецепторе. Именно на него обычно действуют нейротоксины, блокируя связь между нервами и мышцами, что приводит к быстрому параличу и смерти.

В результате эволюционного «ответного удара» у сцинков независимо друг от друга 25 раз возникали мутации в месте связывания токсина, которые мешают яду прикрепиться. По словам профессора Фрая, это свидетельствует о мощнейшем эволюционном давлении со стороны ядовитых змей, которые после своего появления в Австралии активно охотились на беззащитных ящериц.

Поразительно, что точно такие же мутации развились и у других животных, например, у мангустов, которые охотятся на кобр. Исследователи подтвердили, что у крупного австралийского сцинка (Bellatorias frerei) развилась та же мутация, которая обеспечивает знаменитую устойчивость медоеда к яду кобры. Появление одинаковой защиты у ящерицы и млекопитающего – яркий пример того, как эволюция раз за разом «попадает в одну и ту же молекулярную мишень».

Лабораторные исследования, проведенные доктором Утпалой Чандрасекарой, подтвердили наличие мутаций, которые включают добавление молекул сахара для физической блокировки токсинов и замену аминокислоты аргинина в 187-й позиции белка. С помощью синтетических пептидов и моделей рецепторов ученые воссоздали молекулярные процессы, происходящие при попадании яда в организм. Данные показали, что некоторые из измененных рецепторов совершенно не реагировали на токсины.

Это открытие демонстрирует, как одно крошечное изменение в белке может стать решающим фактором между жизнью и смертью при столкновении с ядовитым хищником. В будущем эти знания могут лечь в основу создания новых противоядий или терапевтических средств для борьбы с нейротоксичными ядами. Чем больше ученые узнают о природных механизмах нейтрализации ядов, тем больше у них появляется инструментов для разработки инновационных медицинских решений. Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.