Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Hvordan skorpionen blir sitt sting

Anonim

Defensiner, som navnet tilsier, er små proteiner som finnes i planter og dyr som hjelper til med å avverge virale, bakterielle eller soppskade skadedyr. Et fascinerende spørsmål om hvirvelløs utvikling er hvordan disse proteinene utviklet seg til giftstoffer for å angripe sitt byttedyr.

annonse


Basert på strukturell likhet ble det foreslått at skorpiontoksiner og antimikrobielle invertebrate defensiner kunne ha en felles forfedre. Å ta opp hvordan et ikke-giftig protein utvikler seg til et gift, forfattere Zhu, et. al. studerte utviklingen av skorpion gift-avledede nevrotoksiner, kjent som a-KTxs.

I en ny studie, publisert i den avanserte nettutgaven av Molekylærbiologi og Evolusjon, analyserte de a-KTx-familiens sekvenser for å trekke ut de konserverte aminosyreområdene knyttet til nevrotoksinstruktur og -funksjon (kalt "Scorpion Toxin Signature", forkortet som STS) . De søkte etter insekt-defensiner som inneholder en STS for å låse opp de molekylære mekanismene bak STS evolusjonen. Resultatene viser at et STS-inneholdende insekts-defensin kan omdannes til skorpion a-KTx-lignende neurotoksin gjennom bare en enkelt genetisk deletjonshendelse. Studien gir det første funksjonelle beviset for en evolusjonær forbindelse mellom insekt-defensiner og scorpion α-KTxs, og hvordan en liten genetisk mutasjon fører til en ny proteinfunksjon for å gi scorpioner deres dødelige sting.

"De mest betydningsfulle funnene i vårt papir er forutsigbarheten av evnen til å utvikle skorpionoksisitet - som oppstår via strukturell sletting av en sløyfe på et forfedrester som rekrutteres i giftet for å fjerne sterisk hindring for peptidkanalinteraksjon, " sa lederforfatter Dr. Shunyi Zhu. "Vårt arbeid representerer et utmerket eksempel på divergerende evolusjon, hvor strukturell forandring i en forfedre stillas førte til funksjonelt skift av proteiner fra å bekjempe mikrober til angrep av byttedyr."

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Molekylærbiologi og Evolusjon (Oxford University Press) . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. S. Zhu, S. Peigneur, B. Gao, Y. Umetsu, S. Ohki, J. Tytgat. Eksperimentell omdannelse av en defensin til et neurotoksin: Implikasjoner for opprinnelse av giftig funksjon . Molekylærbiologi og evolusjon, 2014; DOI: 10, 1093 / molbev / msu038