Гормон морських конусів не тільки взаємодіє з людськими клітинами, але і діє в три рази швидше, ніж інсулін людини.
Діабетики постійно потребують інсуліну, щоб підтримувати нормальний рівень глюкози в крові: без ін'єкцій інсуліну кількість цукру в крові підвищується, а це може привести до досить серйозних наслідків, аж до гипергликемической коми. Буває, що концентрацію глюкози потрібно скинути швидше, однак той інсулін, який використовується в медичних препаратах, діє щонайменше через 15-30 хвилин. Проблема тут в будові інсулінової молекули: гормон складається з поліпептидного ланцюжка А і поліпептидного ланцюжка В, з'єднаними між собою так званими дисульфідними містками - міцними хімічними зв'язками між атомами сірки в ланцюжках А і В. Ланцюг В забезпечує молекулам інсуліну взаємну ліпучесть: вони з'єднуються один з одним по шість штук і в такому вигляді зберігаються в клітинах підшлункової залози. Штучний інсулін виглядає так само, і тому так само злипається В-ланцюгами. Щоб гормон активувався, його молекули повинні «відлипнути» один від одного, на що часом іде цілу годину (вищезгадані 15-30 хвилин - це у самих «швидких» сучасних препаратів). В ідеалі від В-ланцюжка добре б було взагалі позбутися, але в такому випадку гормон втрачає активність через те, що погано взаємодіє з рецепторами на клітинах.
Конус Conus geographus, що заливає рибу інсуліном. (Фото Baldomero Olivera / University of Utah.)
Порівняння структур інсуліну конусів (червоно-біла нитка) і людського (синьо-біла і зелена нитки); у людського гормону є По-ланцюг (зелена), якій немає у гормону конусів. (Ілюстрація Mike Lawrence / University of Melbourne.)
<
>
Але інсулін потрібен не тільки людям. дослідники з університету Юти і їх колеги з декількох австралійських наукових центрів звернули увагу на те, що гормон хижих конусів - морських равликів, що мешкають в тропічних морях - якраз позбавлений злощасної В-ланцюга. Про конусів і їх інсулін ми вже якось писали - гормон вони використовують як зброю, в буквальному сенсі поливаючи опинилася поруч з ними жертву інсуліном і тим самим різко знижуючи у неї рівень глюкози; у видобутку трапляється гипогликемический шок, так що на взагалі не може рушити з місця. Молюски, що використовують інсулінове зброю, харчуються рибами, за якими, зрозуміло, ніяк не можуть наздогнати, так що їм довелося навчитися паралізувати свій обід.
В ході еволюції інсулін конусів змінився, щоб діяти якомога швидше - адже якщо ефект від нього буде виникати з затримкою, то риба просто встигне кудись поплисти, де її з'їсть хтось інший. Структура інсуліну, взагалі кажучи, в цілому повторюється у різних тварин, але як раз конуси, як ми сказали вище, зуміли позбутися По-ланцюга. В результаті у дослідників виникла думка перевірити гормон хижих равликів на людських рецепторах. У статті в Nature Structural & Molecular Biology йдеться, що інсулін конусів досить добре взаємодіє з людськими рецепторами і активує сигнальний шлях, необхідний для засвоєння глюкози клітиною. За оцінками авторів роботи, в організмі його дія почалася б приблизно через 5 хвилин - тобто в три рази швидше, ніж у випадку найшвидшого медичного препарату. Кристалічна структура моллюскових гормону схожа зі структурою нашого інсуліну, так що в цілому зрозуміло, чому гормон конусів знайшов спільну мову з, здавалося б, абсолютно чужими йому рецепторами.
Навряд чи хворим на діабет будуть прописувати натуральний інсулін від хижих равликів, тим більше що за силою він все-таки поступається людському. Однак, вивчивши особливості гормону конусів, ми зможемо таким чином модифікувати молекулу людського інсуліну (який і використовується в медицині), що він придбає в швидкості, не втративши в силі дії.
