Токсичный гигант: найден самый крупный белок в природе

Ученые обнаружили самый крупный известный белок в природе, который получил название PKZILLA-1. Этот белок был найден в клетках водорослей и участвует в производстве токсинов, вызывающих массовую гибель рыбы.

Большинство белков в природе имеют размеры всего несколько нанометров (нм) и массу около 50 килодальтон (кДа) для сложных организмов. Однако недавно открытый PKZILLA-1 значительно превосходит их по размерам: его длина может достигать 1 250 нм, а масса — 4 730 кДа. Это делает его самым крупным белком, известным науке, сместившим с первого места предыдущего рекордсмена — белок титин, который встречается в мышцах человека и достигает 1 000 нм в длину и 3 990 кДа по массе.

"Это настоящий Эверест среди белков", — заявил старший автор исследования Брэдли Мур. "Это открытие расширяет наше представление о возможностях биологии".

Новый гигантский белок был обнаружен в широко распространенных водорослях вида Prymnesium parvum, известных как золотые водоросли. Помимо PKZILLA-1, был найден еще один крупный белок под названием PKZILLA-2, который также участвует в производстве токсина примнезина. Этот токсин связан с массовой гибелью рыбы в водоемах, где происходит цветение золотых водорослей.

Белки PKZILLA являются ферментами, которые вызывают цепочку химических реакций, приводящих к образованию токсина. Ученые выяснили, что для синтеза прымнесина требуется 239 химических реакций, в которых участвуют обе формы PKZILLA.

Раскрытие этого процесса может помочь разработать более точные тесты для обнаружения золотых водорослей в водоемах, а также вдохновить на создание новых способов синтеза сложных химических веществ.

"Понимание того, как природа развила свою химическую магию, дает нам, ученым, возможность применять эти знания для создания полезных продуктов, будь то новые противораковые препараты или новые материалы", — отметил Мур.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Science .