Ученые определили структуру антибактериального белка в молоке утконоса

Основной белок молока утконоса — белок MLP — обладает уникальным строением, не похожим на известные типы укладки белковой цепочки, выяснили австралийские ученые после расшифровки структуры белка методом рентгеноструктурного анализа. Белок MLP был найден только в молоке утконоса и ехидны и обладает антибактериальным эффектом. Исследование опубликовано в журнале Structural Biology Communications (разделе журнала Acta Crystallographica).

Система производства молока у яйцекладущих млекопитающих, к которым относятся утконосы и ехидны, сильно отличается от таковой остальных млекопитающих и является куда более примитивной. В частности, у «продвинутых» млекопитающих есть соски, позволяющие детенышам получать молоко более эффективно и стерильно. У утконосов сосков нет, и молоко выделяется из молочных желез просто на поверхность кожи в районе живота, откуда детенышам приходится его слизывать. Вероятно, по этой причине, состав молока утконосов значительно отличается от молока остальных млекопитающих.

Ранее австралийские исследователи показали, что молоко утконоса и ехидны обладает антибактериальным эффектом и уничтожает несколько видов патогенных микроорганизмов, в частности, золотистого стафилококка. Как оказалось, за антибактериальный эффект отвечает белок MLP (monotreme lactation protein), которым обогащено молоко.

Сотрудники биомедицинского отдела Государственного объединения научных и прикладных исследований Австралии (CSIRO) разработали систему экспрессии белка MLP в клетках млекопитающих, выделили его и определили структуру белка при помощи рентгеноструктурного анализа с разрешением 1,82 ангстрема.

Как выяснилось, MLP представляет собой мономер, состоящий из 12 альфа-спиралей с двумя небольшими бета-слоями. Сравнение его трехмерной структуры с базой данных известных белковых структур показало, что MLP обладает новым, неизвестным ранее типом укладки. Исследователи проверили активность выделенного белка в тесте на антимикробную активность и подтвердили его полную функциональность.

Несмотря на то, что в молоке яйцекладущих есть и другие белки с антибактериальными свойствами, характерные для всех млекопитающих, например, лактоферрин и лизоцим, MLP присутствует исключительно в «примитивном» молоке утконоса и ехидны. Возможно, определение структуры MLP поможет обнаружить неизвестные ранее уязвимости в клетках стафилококков, которые известны способностью развивать резистентность к широкому спектру антибиотиков, и разработать новые препараты для борьбы с устойчивыми бактериями.

Помимо необычного состава молока, утконосы отличаются множеством уникальных особенностей — например, они ядовиты и обладают органами электрорецепции. Подробнее прочитать об этих удивительных животных можно в нашем материале.

Дарья Спасская