Флуоресцентный угорь унаги
Многие ученые мечтают сделать одно-единственное открытие, которое даст фундаментальное представление о природе, может быть использовано для спасения человеческих жизней и может помочь в сохранении исчезающих видов. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Cell, японская команда находится на грани совершения этого почти невозможного подвига.
Унаги, морской пресноводный японский угорь, содержит флуоресцентный белок, который может послужить основой для революционно нового клинического теста на билирубин, критический индикатор функции печени человека, гемолиза и желтухи, по мнению исследователей из RIKEN Brain Science. Институт. Открытие также проливает свет на таинственный и находящийся под угрозой исчезновения Унаги, который может способствовать его сохранению.
Наука от кухни до лаборатории и клиники
Пресноводный угорь Унаги (Anguilla japonica) и родственные ему виды, наиболее известный как кулинарный деликатес в Японии, стали свидетелями сокращения популяции во всем мире, вероятно, из-за последствий глобального потепления, а унаги находится на грани исчезновения в Японии. Однако о биологии угря почти ничего не известно.
Доктора. Ацуши Мияваки, Акико Кумагаи и их команда клонировали ген из Унаги необычного флуоресцентного белка, который они назвали UnaG, от белка Unagi Green, который позволяет угрям светиться в темноте. UnaG – первый флуоресцентный белок, обнаруженный у позвоночных; раньше считалось, что они существуют только у простых животных, таких как медузы.
Но что делает UnaG поистине уникальным в природе, так это то, что ему требуется натуральное химическое вещество, чтобы активировать его мощное излучение зеленого света. В неожиданном повороте авторы определили, что это соединение является билирубином, скользкой молекулой, повсеместно используемой в клинических лабораториях по всему миру в качестве маркера функции печени в крови человека.
Флуоресцентное изображение поперечного среза фиксированного формалином угря
Новый клинический тест на билирубин
Билирубин является продуктом распада гемоглобина в крови и токсичен, если присутствует в организме в избытке, например, при характерных состояниях желтого цвета кожи и глаз, наблюдаемых у новорожденных, желтухе и ядерной желтухе. Это также распространенный маркер в анализах крови, где билирубин используется врачами для оценки функции печени и для оценки состояния здоровья, включая гемолиз, потерю эритроцитов при анемии.
Анализируя структуру UnaG, команда открыла новый механизм флуоресценции, позволяющий билирубину связываться с UnaG и активировать его световое излучение. Обладая этим свойством, они разработали новый превосходный тест на билирубин с высокой чувствительностью, точностью и скоростью, который может стать глобальным клиническим стандартом и может использоваться в развивающихся странах, где здоровье детской печени является серьезной проблемой.
Роль UnaG в сохранении угрей
У японских пресноводных угрей есть жизненный цикл миграции на большие расстояния: они растут во внутренних реках и плавают далеко в море, чтобы нереститься. Авторы определили UnaG и билирубин в мышечных клетках японских, американских и европейских угрей, где они могут помочь в плавании на выносливость во время миграции. Неожиданное открытие UnaG может инициировать принятие закона о сохранении исчезающих видов угрей.
"Мы считаем, что UnaG обеспечивает неожиданную точку опоры в нескольких важных, но пока малоизвестных областях здоровья человека, включая метаболизм билирубина и физиологию мышц во время упражнений на выносливость," Мияваки заключает. "До открытия UnaG я не мог представить, что фундаментальная наука может иметь такое прямое влияние на здоровье человека. От простого угря мы нашли новый путь в клинику."