Исследование, проведенное в Университете Тампере, показало, что карбоангидраза VI (CA VI) присутствует у некоторых видов в виде комбинации двух белков. Согласно текущим данным, этот «гибридный белок», называемый пентраксин-карбоангидраза, исчез из генома почти всех млекопитающих в процессе эволюции.
Карбоангидразы (КА) представляют собой ферменты, катализирующие превращение воды и углекислого газа в бикарбонат и ионы водорода. Они играют важную роль в поддержании кислотно-щелочного баланса многих тканей и биологических жидкостей.
КА присутствуют почти во всех организмах. Люди экспрессируют пятнадцать изоформ CA. Исследовательская группа профессора Сеппо Парккилы на факультете медицины и наук о жизни Университета Тампере исследовала изофермент VI, фермент CA VI, который люди выделяют в слюну и молоко. Это единственный известный секретный CA.
«Мы проводили это исследование более десяти лет, - говорит профессор Парккила.
Пентраксин является близким родственником С-реактивного белка (СРБ), который в основном вырабатывается печенью. Его уровни быстро увеличиваются в организме человека при воспалительных состояниях, а концентрация СРБ в плазме является наиболее часто используемым индикатором воспаления в клинической медицине.
В исследовании исследовательской группы использовались эмбрионы рыбок данио. В течение пяти дней ген, отвечающий за СА VI, у рыб подавлялся. Это изменение явно повлияло на их способность плавать.
"Рыбы, органы которых не производили "слитый белок", процветали и были здоровы во всех других отношениях, за исключением того, что они не могли оставаться близко к поверхности воды, а вместо этого опускались на дно бассейна. Плавательный пузырь рыбы не функционировал нормально. Когда функция генов возобновилась примерно в пятидневном возрасте, развитие рыбок данио вернулось к норме», - объясняет Парккила.
У человека карбоангидразы и пентраксины не связаны друг с другом, а являются совершенно отдельными белками. «Слитый белок» присутствует у лягушек, птиц и рыб. Та же самая особенность есть и у одного из самых знаковых животных Австралии.
«Утконос, который является яйцекладущим млекопитающим, вероятно, является самым продвинутым животным, в котором обнаружена эта комбинация белков», - говорит Парккила. Ген, кодирующий пентраксин-карбоангидразу, не был обнаружен у млекопитающих, дающих живое потомство.
Помимо исследователей из Университета Тампере, в исследовании приняли участие исследователи из Италии, Непала, Венгрии и других стран Финляндии. Результаты исследования опубликованы в журнале открытого доступа PeerJ.