Учёные обнаружили древнее происхождение ключевой гормональной системы

Новое исследование, опубликованное в eLife, показывает, что ключевой набор белков, регулирующих гормоны, необходимые для многих функций у человека и других позвоночных, имеет древнее происхождение от гораздо более простых существ, таких как морские огурцы.

Система киспептина состоит из группы белков, которые помогают контролировать гормоны, выделяемые тремя органами: гипоталамусом, гипофизом и яичками у мужчин или яичниками у женщин. Эта триада регулирует репродукцию, метаболизм, иммунную систему и другие важные функции организма. Изучение эволюционного происхождения белков киспептина может помочь учёным понять, почему они развились и как работают.

«Происхождение этих белков ранее прослеживали до очень простых существ со спинным мозгом, но не дальше», — говорит ведущий автор Тяньмин Ван, профессор Колледжа морской науки и технологий Чжэцзянского океанического университета, Китай. «Это поднимает важный вопрос: имеет ли система киспептина древнее эволюционное происхождение или она впервые появилась у животных со спинным мозгом?»

Чтобы ответить на этот вопрос, Ван и его коллеги искали гены системы киспептина у морского огурца — очень простого морского существа без спинного мозга. Они идентифицировали аналоги генов киспептина у морского огурца.

Далее они обнаружили, что введение киспептин-подобных белков морского огурца в клетки млекопитающих заставляет их высвобождать кальций, подобно тому, как ведут себя человеческие версии этого белка. Белки морского огурца также могли взаимодействовать с рецепторами в человеческих клетках, что говорит о том, что за ходом эволюции эти белки почти не изменились.

Наконец, команда провела серию экспериментов, активируя или блокируя эту сигнальную систему у морских огурцов. Это показало, что эти белки имеют решающее значение для репродукции и метаболизма у этих существ.

Эти эксперименты позволяют предположить, что система киспептина существовала ещё до эволюции спинного мозга у животных и что она также будет присутствовать у других существ, близкородственных морскому огурцу, по словам старшего автора Найминга Чжоу, профессора Института биохимии Чжэцзянского университета, Китай.

«Наши выводы указывают на существование системы сигнализации киспептина у очень простого организма, лишённого спинного мозга, — заключает Чжоу. — Они предоставляют новые доказательства в поддержку древнего эволюционного происхождения физиологических функций у позвоночных, которые контролируются системой киспептина».