Регулирующие линьку у насекомых и беспокойство у людей пептиды оказались родственниками

Британские ученые из университета Королевы Марии установили, что пептиды, ответственные за тревожность у людей, и те, что запускают процесс линьки у насекомых, происходят от одного предка. Установить это удалось благодаря анализу рецепторов морских ежей Strongylocentrotus purpuratus. Полный текст работы доступен на сайте журнала Open Biology.

Авторы исследовали рецепторы, с которыми связываются определенные нейропептиды, регулирующий физиологические функции морского ежа. Оказалось, что они способны взаимодействовать с определенным полипептидом (NGFFF-амид), который, в свою очередь, связывается с двумя другими типами рецепторов, распространенными у самых разных животных. Первый из них — рецептор кардиоактивного пептида ракообразных (CCAP), участвующий в регуляции линьки, второй — рецептор нейропептида-S (NPS) обнаруженный у позвоночных. Нарушения в его структуре ученые связывают с паническими расстройствами у людей.

На основании этого результата ученые решили проанализировать ген, кодирующий этот белок. Оказалось, что он примыкает к участку, кодирующему рецептор вазопрессина/окситоцина (VP/OT). Известно, что CCAP-рецептор паралогичен рецептору (VP/OT), то есть они произошли от одного и того же гена в результате дупликации, то есть удвоения этого участка. Исследовав общее распределение белков, подобных рецептору из S. purpuratus и вазопрессиновых рецепторов, ученые пришли к выводу, что эта дупликация произошла у общего предка двусторо́нне-симметри́чных организмов — то есть группы, которая объединяет первично- и вторичноротых животных (фактически, почти всех животных за исключением медуз, губок и слизевиков).  

Таким образом, биологам удалось продемонстрировать связь между системами, контролируемыми вазопрессином и нейропептидом-S. Вазопрессин оказывает большое влияние на человеческий организм, запуская реабсорбцию воды в почках, сокращая гладкую мускулатуру и так далее. NPS- и CCAP-рецепторы, в свою очередь, в результате эволюции стали частью более разнообразного спектра систем. Авторы надеются, что более детальное исследование физиологической роли нейропептидов, регулирующих их, позволит объяснить, почему в ходе эволюции два одинаковых фрагмента ДНК пошли столь различающимися путями.