Ученые из Тюмени совместно с российскими коллегами выделили и описали неизвестные ранее белки ленточных червей, подавляющие активность трипсина и эффективно защищающие паразита от переваривания в кишечнике хозяина. Аналоги этих белков есть у многих живых организмов и были описаны у некоторых других паразитических червей.
Ленточные черви, или цестоды, представляют многочисленный класс паразитических плоских червей. В течение своего жизненного цикла они сменяют несколько хозяев. Взрослые особи обитают в кишечнике позвоночных и могут представлять серьезную угрозу для человека и животных. Паразитический образ жизни привел к полной утрате пищеварительной системы, появлению сильно развитой половой системы и специальных органов для прикрепления к тканям хозяина. Также возникла необходимость защищаться от веществ, присутствующих в кишечнике, в особенности от пищеварительных ферментов, один из которых, трипсин, расщепляет белки.
«Исследования белков, блокирующих действие пищеварительных ферментов – ингибиторов, выделяемых круглыми червями, охватывают множество видов этих паразитов, в том числе известных всем аскарид. Работ, посвященных биохимии цестод, очень мало, и молекулярное разнообразие изучено достаточно поверхностно. При исследовании ленточных червей основное внимание уделялось цепням и эхинококкам из-за их опасности для человека и домашних животных. Другие виды практически не рассматривались, вещества, отвечающие за процесс ингибирования, и механизм их действия до сих пор не были известны», – рассказывает Евгений Рогожин, кандидат химических наук, сотрудник ТюмГУ.
В работе исследовали цестод вида Triaenophorus nodulosus, паразитов, вызывающих у пресноводных рыб триенофороз – опасное заболевание, приводящее к массовой гибели молоди. Черви были извлечены из кишечника обыкновенной щуки, пойманной в Рыбинском водохранилище. Белки, выделенные из гомогената (однородной массы) цестод, разделяли на фракции методом жидкостной хроматографии. После отбирали фракции, наиболее эффективно ингибирующие пищеварительные ферменты. Молекулярная масса ингибиторов определялась с помощью электрофореза в полиакриламидном геле – метода, основанного на различной подвижности молекул разного размера под действием электрического поля.
Ученым удалось обнаружить два не описанных ранее полипептида массой около 14,4 кДа, различающихся концевыми аминокислотными остатками. Поиск гомологичных последовательностей показал, что выделенные пептиды относятся к отдельному виду ингибиторов трипсина – белкам типа Кунитца, – встречающемуся как у позвоночных, так и у беспозвоночных организмов. Помимо ингибиторной активности эти ферменты участвуют также в свертывании крови и воспалительных процессах. Белки этого типа ранее были выделены из других видов червей, у которых, кроме защиты от пищеварительных ферментов, они участвовали в ослаблении иммунитета хозяина.
Работа выполнена сотрудниками Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина РАН, Института биоорганической химии РАН, НИИ по изысканию новых антибиотиков имени Г. Ф. Гаузе, Института систематики и экологии животных СО РАН и ТГУ.
Фото: FWC Fish and Wildlife Research Institute
