Ученые раскрыли секрет работы "инсулина-убийцы" из яда морских улиток

МОСКВА, 13 фев – РИА Новости. Молекулярные биологи изучили структуру особых "киллерских" разновидностей инсулина, найденных в яде морских улиток-конусов, и выяснили, как их можно приспособить для помощи диабетикам. Их выводы были представлены в журнале eLife.

«

"Эти улитки выработали особую стратегию по поимке добычи, для реализации которой они вводят в жертву свыше двух сотен различных ядов, в том числе и инсулин. Как это часто бывает, миллионы лет эволюции природы часто подбрасывают нам что-то новое и уникальное", — рассказывает Елена Савафи-Хемами (Helena Safavi-Hemani) из университета Юты в Солт-Лейк-Сити (США).

Савафи-Хемами и ее коллеги по университету уже много лет изучают улиток из рода конусов (Conus), пытаясь раскрыть секрет охотничьих навыков этих брюхоногих моллюсков и понять, как им удается ловить гораздо более быструю и сообразительную добычу – мелких морских рыб.

Улитки-конусы широко встречаются в прибрежных водах тропических морей. День эти беспозвоночные проводят в толще песка, а ночью выбираются на охоту. Когда мимо улитки проплывает рыба, она выбрасывает "гарпун", который вводит яд в тело жертвы. Будущий "обед" моллюска практически мгновенно входит в состояние паралича, что позволяет неторопливому хищнику добывать себе пропитание и процветать.

Три года назад авторы статьи нашли в яде одного из этих моллюсков крайне неожиданное "боевое вещество" – новый тип инсулина. Его необычно короткие молекулы, как показали опыты на рыбах, понижали уровень сахара в их крови в несколько десятков раз быстрее, чем нормальная версия этого гормона, в результате чего жертвы улиток теряли сознание и впадали в кому.

Позже Савафи-Хемами и ее команда нашли шесть аналогичных вариантов инсулина в яде двух других конусов, заметно отличающиеся от него по структуре. Это открытие натолкнуло их на мысль, что их сравнение подскажет, как именно работают эти "киллерские" разновидности гормона и как их можно приспособить для помощи диабетикам.

Для этого ученые вырастили мышей, страдавших от диабета первого типа, и проследили за тем, как введение небольших доз "инсулина-убийцы" в их кровоток влияло на концентрацию глюкозы и самочувствие грызунов.

Как оказалось, все семь версий гормона действовали на организм животных, хотя и с разной эффективностью, помогая мышам избавиться от излишков сахара в крови, несмотря на большие расхождения в составе и форме молекулы.

При этом все они обладали одним общим уникальным свойством – в отличие от "настоящего" инсулина позвоночных животных, молекулы яда улиток не умеют объединяться в цепочки, состоящие из шести одиночных звеньев. Подобная особенность нормального гормона делает его более удобным для хранения, однако она замедляет его действие на организм.

"Боевой" инсулин улиток-конусов, по словам биологов, лишен подобной проблемы. Несмотря на то, что у него нет той части молекулы гормона, которая отвечает за сцепление с другими нитями, она остается стабильной и при этом может соединяться с рецепторами человека и млекопитающих.

Сравнив их структуру, Савафи-Хемами и ее коллеги выделили несколько критически важных участков этих молекул, отвечающих за включение инсулиновых рецепторов. Эти данные, как надеются ученые, помогут им создать столь же быструю, но при этом менее опасную версию "инсулина-убийцы", пригодную для медицинского применения.