Гормон морских конусов не только взаимодействует с человеческими клетками, но и действует в три раза быстрее, чем инсулин человека.

Поддержка Газеты

Диабетики постоянно нуждаются в инсулине, чтобы поддерживать нормальный уровень глюкозы в крови: без инъекций инсулина количество сахара в крови повышается, а это может привести к довольно серьёзным последствиям, вплоть до гипергликемической комы. Бывает, что концентрацию глюкозы нужно сбросить побыстрее, однако тот инсулин, который используется в медицинских препаратах, действует самое меньшее через 15–30 минут. Проблема здесь в строении инсулиновой молекулы: гормон состоит из полипептидной цепочки А и полипептидной цепочки В, соединёнными друг с другом так называемыми дисульфидными мостиками – прочными химическими связями между атомами серы в цепочках А и В. Цепь В обеспечивает молекулам инсулина взаимную липучесть: они соединяются вместе по шесть штук и в таком виде хранятся в клетках поджелудочной железы.

Искусственный инсулин выглядит так же, и потому так же слипается В-цепями. Чтобы гормон активировался, его молекулы должны «отлипнуть» друг от друга, на что порой уходит целый час (вышеупомянутые 15-30 минут – это у самых «быстрых» современных препаратов). В идеале от В-цепочки хорошо бы было вообще избавиться, но в таком случае гормон утрачивает активность из-за того, что плохо взаимодействует с рецепторами на клетках.

Но инсулин нужен не только людям. Исследователи из Университета Юты и их коллеги из нескольких австралийских научных центров обратили внимание на то, что гормон хищных конусов – морских улиток, обитающих в тропических морях – как раз лишён злосчастной В-цепи. Про конусов и их инсулин мы уже как-то писали – гормон они используют как оружие, в буквальном смысле поливая оказавшуюся рядом с ними жертву инсулином и тем самым резко понижая у неё уровень глюкозы; у добычи случается гипогликемический шок, так что на вообще не может двинуться с места. Моллюски, использующие инсулиновое оружие, питаются рыбами, за которыми, понятно, никак не могут угнаться, так что им пришлось научиться обездвиживать свой обед.

В ходе эволюции инсулин конусов изменился, чтобы действовать как можно быстрее – ведь если эффект от него будет возникать с задержкой, то рыба просто успеет куда-нибудь уплыть, где её съест кто-то другой. Структура инсулина, вообще говоря, в целом повторяется у разных животных, но как раз конусы, как мы сказали выше, сумели избавиться от В-цепи. В результате у исследователей возникла мысль проверить гормон хищных улиток на человеческих рецепторах. В статье в Nature Structural & Molecular Biology говорится, что инсулин конусов достаточно хорошо взаимодействует с человеческими рецепторами и активирует сигнальный путь, необходимый для усвоения глюкозы клеткой. По оценкам авторов работы, в организме его действие началось бы примерно через 5 минут – то есть в три раза быстрее, чем в случае самого быстрого медицинского препарата. Кристаллическая структура моллюскового гормона схожа со структурой нашего инсулина, так что в целом понятно, почему гормон конусов нашёл общий язык с, казалось бы, абсолютно чуждыми ему рецепторами.



Источник: https://www.nkj.ru/news/29557/ (Наука и жизнь, Инсулин хищных улиток действует быстрее человеческого)

На фото: Сравнение структур инсулина конусов (красно-белая нить) и человеческого (сине-белая и зелёная нити); у человеческого гормона есть В-цепь (зелёная), которой нет у гормона конусов. (Иллюстрация Mike Lawrence / University of Melbourne.)