Ученые объяснили редкий случай, когда курение помогло вылечить наследственную анемию. Оно устранило симтомы болезни у мужчины с очень редкой мутацией в гене, кодирующем гемоглобин. Статья об исследовании опубликована в журнале Journal of Biological Chemistry.

Гемоглобин – белок, который способенобратимо связываться с кислородом и переносить его в ткани. Он состоит из белкаглобина, с которым связаны четыре молекулы железосодержащего гема, по одной на каждуюсубъединицу глобина. Кислород связывается с железом в геме и доставляется в ткань. Это один из самых доступных для исследования белков и поэтомухорошо изучены и его структура, и гены, которые его кодируют. Сейчас известнооколо тысячи точечных мутаций генов гемоглобина. Некоторые из этих мутацийвызывают наследственные заболевания, например серповидно-клеточную анемию.

Одну из таких мутаций исследовала группа европейских иамериканских ученых. Эта наследственная мутация, которую обнаружили у отца идочери, оказалась интересна тем, что вызвала хроническую анемию у дочери, но неповлияла на самочувствие отца.

Спомощью секвенирования гена α-глобина, одной из субъединиц гемоглобина, ученыенашли мутацию, которая привела к замене аминокислоты гистидина на лейцин. Гистидин образует одну из водородных связей сгемом, а лейцин такой связи не образует. Это изменение в структуре α-глобина привелок автоокислению и отделению гема, образованию нестабильной формы гемоглобина,его разрушению и, как следствие, анемии. 

Слева гистидин в обычном α-глобине образует водородную связь с гемом. Справа лейцин в мутантном α-глобине не образует водородную связь. Olson Lab / Rice University

Исследователи также выяснили, у мутантного гемоглобинамногократно увеличилось сродство к угарному газу (CO). Белок в восемьдесяттысяч раз охотнее связывался с CO, чем с кислородом. Обычно сродство к угарномугазу у гемоглобина всего в двести пятьдесят раз больше, чем к кислороду и этогодостаточно, чтобы угарный газ был ядовит для человека.

Но в данном случае очень высокое сродство к угарному газуоказало положительный эффект. Связываясь с α-глобином CO стабилизировал гем ине давал ему отделяться от белка. В результате образовалась стабильная формагемоглобина, которая хуже обычной переносила кислород, но не разрушалась.Такая особенность мутации позволила объяснить, почему у отца больной девушки небыло признаков анемии. Он был курильщиком и регулярно получал порции угарногогаза с табачным дымом.

Однако, в интервью один из ученых сказал, что не рекомендовал быдевушке начать курить. Вместо этого он посоветовал употреблять большеантиоксидантов, которые по его словам также помогут замедлить разрушение гемоглобина.

Исследование объясняет действительно редкий случай условнойпользы курения. По мнению ученых, любым другим людям оно приносит вред даже на «безопасном» уровне.

Автор: Анна Маньшина