Изображение сгенерировано ИИ.
Исследователи недавно обнаружили самый крупный из известных белков, названный PKZILLA-1. Он был выделен из клеток водоросли Prymnesium parvum, известной также как золотая водоросль. Его открытие знаменует собой значительный прогресс в нашем понимании молекулярной биологии и может иметь важные последствия для биотехнологий и экологических исследований.
Замечательное открытие крупного белка
PKZILLA-1 представляет собой качественный скачок в нашем понимании того, чего может достичь биология в плане размера и сложности белков. Как правило, большинство природных белков имеют длину несколько нанометров и вес около 50 килодальтонов (кДа) в сложных организмах, что позволяет им выполнять специфические функции в клетках. Однако PKZILLA-1 пересматривает наши представления о биологических возможностях.
Этот монументальный белок, обнаруженный в клетках золотистой водоросли, имеет размеры до 1 250 нанометров и вес 4 730 кДа. Такие размеры и вес делают его самым крупным белком, когда-либо обнаруженным в природе. Для сравнения, он значительно превосходит титин, который до сих пор считался самым большим из известных белков. Играя важнейшую роль в придании эластичности и стабильности мышечным волокнам и позволяя мышцам эффективно сокращаться и расслабляться, титин имеет размер около 1 000 нанометров и вес 3 990 кДа.
Отметим, что белки необходимы для жизни и выполняют множество функций в организмах, начиная от строения клеток и заканчивая переносом молекул и катализом химических реакций. В случае с водорослью Prymnesium parvum PKZILLA-1 играет важнейшую роль в производстве токсина примнезин, вещества, ответственного за массовую гибель рыбы во время цветения золотистых водорослей в реках. Производство этого токсина происходит в результате сложной серии из 239 химических реакций в сотрудничестве с другим белком, PKZILLA-2.
Диаграмма, сравнивающая PKZILLA-1 — самый большой в мире известный белок — с предыдущим рекордсменом, титином.
Последствия для биотехнологии и экологии
Открытие PKZILLA-1 открывает возможности для управления и сохранения водных экосистем. Благодаря более точному мониторингу присутствия примнезина в водоемах исследователи смогут лучше управлять цветением водорослей и предотвращать экологический ущерб. Стратегии могут включать разработку препаратов, нейтрализующих токсины, или изменение условий окружающей среды для подавления чрезмерного роста золотистых водорослей.
С точки зрения биотехнологии этот белок также открывает новые перспективы. Изучив, как он катализирует сложные реакции, ученые смогут разработать искусственные ферменты, способные синтезировать сложные химические вещества. Эти достижения могут быть использованы для создания новых лекарств, разработки инновационных материалов и производства экологически чистого биотоплива.
