Силно стабилни полимерни "амилоидни" протеини, най-известни с ролята си при болестта на Алцхаймер, са изследвани най-вече при животни. Но ново проучване за градинския грах, публикувано на 23 юли 2020 г. в списанието с отворен достъп PLOS Biology, от Антон Нижников от Всеруския изследователски институт за селскостопанска микробиология (ARRIAM) и колеги, показва, че те също се срещат в растенията и те може да бъде важна адаптация за удължаване жизнеспособността на семената.

амилоидни

Амилоидът е вид протеинова конформация, при която съседните листове аминокиселини са свързани заедно, за да образуват агрегати, които са силно устойчиви на разграждане. При животните амилоидите играят роля в съхраняването на хормони и формирането на дългосрочна памет, наред с други дейности, но са най-известни от болестта на Алцхаймер, която се характеризира с образуването на плаки от амилоидни агрегати в мозъка.

Прякото доказателство, че растенията образуват амилоиди, е ограничено, но скорошни биохимични експерименти го намекват и скорошно биоинформативно проучване, водено от Нижников, откри група протеини за съхранение на семена с аминокиселинни последователности, които предполагат, че те биха могли да образуват амилоиди.

В новото проучване, работещо в градинския грах, изследователите извличат протеините за съхранение на семена, включително един, наречен вицилин, и анализират както протеина в пълна дължина, така и два негови домена, наречени купини, богати на предсказуеми амилоидогенни региони. Когато гените са създадени в бактерии, и трите протеина образуват амилоидни фибрили, устойчиви на силни детергенти; те също така свързват специфични за амилоида багрила и показват уникални спектрални свойства, всички показателни за добросъвестната амилоидна структура.

In vivo, в граховото семе, авторите са използвали амилоидно специфично багрило и антитяло към вицилин, за да покажат, че двете се локализират съвместно - там, където има вицилин, има амилоидно специфично багрило. Амилоидните агрегати на вицилин се натрупват във вакуолите за съхранение по време на узряването на семената и след това бързо се разглобяват по време на покълването, което предполага, че тяхната роля е като хранителен резервоар. Те също така установиха, че амилоидите на вицилин оцеляват непокътнати в консервиран грах, устояват на лечение с храносмилателни ензими, смилащи протеини, и са токсични за дрожди и клетки на бозайници.

"Амилоидите са високо стабилни протеинови структури, които се противопоставят на различни лечения и в няколко случая могат да продължат да съществуват във външната среда в продължение на десетилетия", каза Нижников. "Образуването на амилоиди изглежда разумно като еволюционна адаптация, за да осигури дългосрочното оцеляване на растителните семена."