Обработка белков в клетках растения, из которого готовят чай для родов в Конго, теперь раскрыта
Циклотиды — уникальный класс циклических белков, открытый в начале 1990-х годов. Их обнаружили благодаря традиционному африканскому чаю kalata kalata, который использовали для ускорения родов. Циклотиды обладают инсектицидными, нематоцидными, анти-ВИЧ и антимикробными свойствами.
Свойства и структура
- Это малые циклические пептиды из 28–37 аминокислотных остатков.
- Имеют уникальную стабильную структуру с тремя дисульфидными связями, образующими цистиновый узел.
- Эта структура устойчива к высоким температурам (кипячение чая) и прохождению через кишечный тракт.
Биосинтез и новое исследование
Циклотиды кодируются одним геном. Их предшественник — линейный белок (например, Oak1 для циклотида kalata B1 из Oldenlandia affinis), содержащий N- и C-концевые сегменты и домен циклотида между ними.
Учёные во главе с Мэрилин Андерсон использовали новый подход, чтобы выяснить, где в клетке растения происходит созревание циклотидов:
- Сегменты белка-предшественника Oak1 метили зелёным флуоресцентным белком (GFP).
- Конструкты вводили в листья Nicotiana benthamiana с помощью Agrobacterium.
- Через два дня визуализировали клеточные мембраны.
Ключевые выводы
- Белок-предшественник Oak1 направляется в вакуоль для обработки (вакуоли светились зелёным).
- За направление в вакуоль отвечают пропептиды N-концевой области предшественника.
- C-концевой сегмент критически важен для формирования циклической структуры.
- Фермент аспарагинил эндопротеиназа, естественным образом присутствующий в вакуоли, вероятно, является ключевым ферментом циклизации.
Это открытие даёт важное понимание биологии циклотидов и условий (например, pH), необходимых для их образования в растительной клетке.