Черви с пептидами из ячьих костей живут дольше

Исследования, проведенные биологами из Цзилиньского университета в Китае, продемонстрировали, что черви, получавшие пептиды из ячьих костей, прожили почти в полтора раза дольше своих сородичей из контрольной группы. Основные соединения были отобраны с помощью нейросети, а результаты работы были опубликованы в журнале npj Science of Food.

Каждый год яководство оставляет сотни тысяч тонн костей, что приводит к загрязнению почвы и воды в пастбищных регионах. Яки, обитающие в высокогорьях, производят молоко и мясо, которые по содержанию белка и аминокислот значительно превосходят продукцию обычного скота. Кроме того, кости яков богаты коллагеном — белком соединительной ткани, отвечающим за упругость и прочность кожи. С возрастом и под воздействием ультрафиолетового излучения в костях происходит активизация фермента матриксной металлопротеиназы-1 (ММР-1), который разрушает молекулы коллагена, что приводит к старению кожи.

Нейросеть AgeAttnMLP, основанная на языковой модели ESM-2, занялась поиском блокаторов ММР-1. Компьютер сначала виртуально «переварил» коллаген ферментом алкалазой, имитируя процесс расщепления белков при производстве гидролизатов. В результате было получено 798 фрагментов, из которых 541 (68%) оказался потенциально активным. После фильтрации менее перспективных и токсичных вариантов остались три коротких пептида-кандидата.

Все три пептида продемонстрировали способность подавлять ММР-1: при максимальной испытанной концентрации фермент терял более 60% своей активности. Лидирующим стал пептид GEPGAPGE, который уменьшал активность фермента на половину уже при концентрации 126 мкг/мл. Компьютерное моделирование показало, как молекула этого пептида взаимодействует с активным центром фермента, деформируя соседние участки и мешая ему разрезать коллаген.

Финальные испытания пептидов проводились на нематодах Caenorhabditis elegans, которые являются популярной моделью в геронтологии. Черви, не получавшие добавок, жили около 13 дней. Каждый из трех пептидов продлевал жизнь червей, причем наилучший результат был показан пептидом GPSGEPGTA: при концентрации 7,5 мг/мл средняя продолжительность жизни червей увеличилась до 18,5 дня, что на 44% больше по сравнению с контрольной группой.

Подобные пептиды также были найдены в коже тиляпии, свиных шкурах и морском огурце. Однако до появления добавок из костей яков ещё далеко: проведенные испытания касались ферментов в пробирке и червей, не включая человека в качестве испытуемого. Яков, в свою очередь, разводят и в России — на Алтае, в Туве и Бурятии. Если данный подход будет успешным, яководцы смогут превратить расходы на утилизацию костей в доход.

Читайте также: