Нюхові білки в гігантській панді INSB
Гігантська панда належить до родини Ведмедиць. Однак він не м’ясоїдний, харчуючись майже виключно бамбуком. Оснащений травною системою, типовою для м’ясоїдних тварин, ця дієта забезпечує їй недостатньо енергії, отже, її низька активність. Оскільки годування та спаровування регулюються запахами та феромонами, кращі знання нюху на молекулярному рівні можуть допомогти у розробці стратегій збереження цього виду. У дослідженні, опублікованому 23 жовтня 2017 року в журналі PNAS, міжнародна співпраця виявила шість білків, що зв’язують запах, у панді.
Гігантська панда (Ailuropoda melanoleuca), зникаючий вид та популярна емблема, досі приховує незвідані та загадкові аспекти. Він поділяє м’ясоїдну травну систему з ведмедями, з якими він пов’язаний еволюційно, але дотримується суворо травоїдної дієти, заснованої переважно на бамбуку. Низька енергія, отримана з цієї бідної їжі, пояснює її повільні рухи та, можливо, знижену репродуктивну активність. Харчування та спаровування регулюються за допомогою нюху, який ще слабо вивчений у цього виду на молекулярному рівні.
У цьому контексті співпраця чотирьох команд, двох китайських, однієї французької та однієї італійської, визначила шість передбачуваних білків, що зв’язують запах (OBP) в геномі гігантської панди, на основі гомології з OBP від інших ссавців.
Чотири з цих білків були виявлені в носовій слизі, що відповідає ролі у виявленні хімічних сигналів. Два конкретні білки, що зв’язують запах (AimelOBP3 та AimelOBP5), із взаємодоповнюючими спорідненостями різних хімічних класів, були описані та проаналізовані більш конкретно.
Перший має високу спорідненість до ненасичених довголанцюгових альдегідів, летких сполук, яких багато в листі бамбука. AimelOBP5 зі свого боку має низьку спорідненість до цих сполук, але високу спорідненість до жирних кислот. Кристалічна структура AimelOBP3 вирішена, що дозволяє генерувати варіанти білків з точковими мутаціями амінокислот у сайті зв'язування OBP.
У зворотному підході хімічної екології, який може бути застосований для інших хребетних, дані зв’язування лігандів можуть припустити передбачувані структури ще невідомих статевих феромонів.
Вчи більше
Зворотна хімічна екологія: нюхові білки з гігантської панди та їх взаємодія з передбачуваними феромонами та бамбуковими фітонцидами.
Цзяо Чжуа, "Симона Арена", Сільвія Спінеллі, Дінчжен Лю, Гуйцюань Чжан, Рунпінг Вей, Крістіан Камбійо, Андреа Скалоні, Гіронг Ванг і Паоло Пелосі.
PNAS 2017; опубліковано до друку 23 жовтня 2017 р., doi: 10.1073/pnas.1711437114