Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета, Московского Института биологии развития им. Н. К. Кольцова РАН, Санкт-Петербургского Института цитологии РАН, Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова и Университета Экс-Марселя (Франция) определили последовательность нового белка личинок губок, который назвали ильборин. Аналоги белка также обнаружены у стрекающих (тип многоклеточных животных, к которому относятся, например, гидры), плоских червей и иглокожих — однако до сих пор не было известно, какую роль он играет в организме и зачем связывается с ионами кальция.
Губки — одна из древнейших ветвей в эволюции многоклеточных животных, появившаяся задолго до человека. Именно поэтому губки часто становятся объектом исследований молекулярной эволюции и эволюции строения тела животных.
Ученые для своей работы собирали морских губок H. dujardini в районе Морской биологической станции СПбГУ в Белом море и содержали в аквариумах при комфортной для размножения температуре. Личинки переносили в искусственную морскую воду без кальция и при помощи центрифуги разделяли их на клетки. Из жгутиковых клеток ученые извлекли белки, выявили их строение и геномную последовательность. Среди прочих белков оказался и ильборин.
В новом белке исследователи обнаружили два домена — так называют особые участки белков, которые имеют сходные функции и строение у разных организмов. Один домен отвечает за связывание ионов кальция и встречается во многих белках, реагирующих на уровень этого металла в клетке. Второй часто находится в ферментах, которые способны ускорять химические реакции и участвуют в обмене веществ.
Компьютерный анализ показал, что ильборин может взаимодействовать с одним из важнейших соединений — аденозинтрифосфорной кислотой (АТФ), служащей универсальным источником энергии. Сопоставив данные о том, в каких клетках личинки находится белок и какие функции может выполнять, ученые предположили, что он, вероятно, участвует в энергетическом обмене и вовлечен в метаморфоз у личинок губок.
«Пока неясно, какую конкретно роль играет новый белок в энергетическом обмене и как именно регулирует связывание ионов кальция. Широкое распространение гомологов ильборина среди беспозвоночных и его большое количество в жгутиковых личиночных клетках губок позволяет предположить, что он имеет важное значение в этом процессе. В будущем мы надеемся прояснить его функции», — комментирует Илья Борисенко кандидат биологических наук, ассистент кафедры эмбриологии СПбГУ и один из авторов статьи.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, были публикованы в журнале Open Biology.
