Вчені з'ясували механізм походження гемоглобіну

Білок, що переносить кисень, виник у результаті двох мутацій, що стався сотні мільйонів років тому.

Молекула гемоглобіну складається з чотирьох протомерів і має досить складну структуру, але при цьому гемоглобін є однією з найбільш вивчених молекул, тому на її прикладі вчені випробували новий ретроспективний метод відновлення білкових послідовностей.

Міжнародний колектив дослідників з університету Техасу A&M, університету Небраски-Лінкольна, медичного центру Чиказького університету та Оксфордського університету поетапно відновив еволюцію гемоглобіну, що з'явився понад 400 мільйонів років тому. Раніше вчені не знали, як чотириелементна (тетрамерна) форма гемоглобіну вийшла з мономерів.

Автори роботи, результати якої опубліковані в журналі Nature, з'ясували, що тетрамерний гемоглобін, здатний звернемо зв'язуватися з киснем, з'явився в результаті двох мутацій, які змінили білки, що входять до його складу, які раніше не могли з'єднуватися, так, що стало можливим їх з'єднання. Як підкреслили вчені, процес появи гемоглобіну служить ілюстрацією того, що в природі можлива поява складних елементів в ході відносно простих і в якійсь мірі випадкових мутацій, які викликають незвичайні зміни і їх вже в подальшому використовує еволюція для вдосконалення організмів.

Зокрема, цим пояснюється властивість гемоглобіну захоплювати кисень в легких і віддавати його в інших тканинах, оскільки існуючі до цього дволементні форми, попередники гемоглобіну, не були здатні віддавати кисень і розносити його по організму. У результаті випадкова мутація білка, який отримав можливість зв'язуватися з іншим білком без зміни його структури, виявилася корисною і в процесі еволюції закріпилася в організмі.