Прионоподобные белки обнаружены у растения горчицы

Исследователи из Института биомедицинских исследований Уайтхеда, MIT и Медицинского института Говарда Хьюза (все — Массачусетс, США) обнаружили прионоподобный белок у цветущего растения Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля). Работа опубликована в Proceedings of National Academy of Sciences.

Прионы наиболее известны как причина губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота («коровьего бешенства»). Они обнаружены у разных видов животных, а новое исследование предполагает их возможное наличие и у некоторых растений.

Прионы — это белки, которые при определенных условиях меняют свою пространственную структуру (сворачиваются) и заставляют сворачиваться другие белки вокруг себя, что и приводит к неврологическим повреждениям. В новой работе команда, обычно изучающая дрожжи, задалась вопросом, могут ли прионы быть вовлечены в «память» растений. Ранее было показано, что прионы способны выполнять функцию памяти у дрожжей.

Чтобы это выяснить, ученые применили алгоритм для анализа всех известных белков A. thaliana. Алгоритм выявил около 500 возможных кандидатов. Более детальный анализ сузил список до четырех белков, каждый из которых участвует в процессе цветения. Это важно, поскольку растения горчицы демонстрируют своего рода «память» — например, они откладывают цветение во время кратковременных похолоданий, которые не являются истинным признаком наступления зимы.

Затем исследователи вырезали белок Sup35 из образца дрожжей (известно, что именно эта часть участвует в прионном сворачивании) и заменили его на белок из растения горчицы, после чего наблюдали за поведением белков. Один из модифицированных белков действительно изменил форму прионоподобным образом, что указывает на возможность того, что он может быть настоящим прионом. Если это подтвердится, он станет первым прионом, обнаруженным у растения.

Чтобы окончательно доказать, что этот белок является прионом, необходимо разобрать само растение и изучить, сворачивается ли белок в его естественной среде. Авторы отмечают, что эту сложную задачу лучше всего смогут решить специалисты по растениям.