Новое понимание того, как развивается иммунитет, может помочь ученым защитить всю мировую флору и фауну от болезней.

Вильде Лейпарт — исследователь Норвежского университета естественных наук в Осе. Она делится своей историей AlphaFold.

Я твердо убежден в необходимости защиты медоносных пчел.

Медоносные пчелы являются неотъемлемой частью нашей культуры и нашей экономики, но, что наиболее важно, наших экосистем. Выживание многих видов зависит от них как опылителей. Но во всем мире популяция медоносных пчел быстро сокращается из-за факторов окружающей среды и вмешательства человека.

Чтобы повысить их шансы на выживание, нам необходимо изучить основы иммунной системы пчел. Область моих интересов — вителлогенин, белок, который можно найти практически у любого животного, откладывающего яйца. Он поддерживает размножение, но, по-видимому, играет и другие роли, включая иммунитет и регулирование пищевого поведения.

Вителлогенин может связываться с белками патогена, подобно антителам, и способствует иммунитету, который передается у яйцекладущих видов. Фрагменты бактерий, грибков и вирусов, проглоченные матерью или королевой, передаются в развивающиеся яйца, где они вызывают иммунитет у развивающегося эмбриона. Эта «трансгенерационная иммунная подготовка» является ключом к повышению выживаемости медоносных пчел – и многих других видов – в мире, полном инфекционных заболеваний.

Вителлогенин миноги был смоделирован в конце 1990-х годов с использованием рентгеновской кристаллографии. Однако до сих пор мало что было известно о структуре белка медоносных пчел, который сложно картировать, главным образом потому, что он очень большой. Поэтому мы решили использовать AlphaFold, чтобы понять это.

Поскольку вителлогенин, по-видимому, играет множество ролей, мы хотели визуализировать его функциональные домены, посмотреть, как они взаимодействуют, а затем сделать прогнозы об их различных функциях на основе структуры, выявленной AlphaFold. Я многому научился из структуры, созданной AlphaFold, — я провел так много часов, глядя на нее. Я все еще учусь! Нам удалось увидеть, как собирается и соединяется белок по всей его длине, а также как взаимодействуют субъединицы белка. Главное, как быстро мне удалось это сделать. Мне потребовалось два дня, чтобы сделать то, на что могли бы уйти годы.

Эта работа имеет и более широкое значение. К яйцекладущим видам относятся древесные лягушки, куры, крокодилы, акулы-призраки и черепахи. Все они вырабатывают вителлогенин и уязвимы к различным инфекционным заболеваниям. Понимание его основных функций у медоносных пчел может раскрыть то, что он делает у других животных, и тем самым помочь защитить уязвимые дикие виды и домашних сельскохозяйственных животных от инфекционных заболеваний и пестицидов.

Я люблю изучать медоносных пчел и надеюсь, что это исследование может привести к новым способам защиты этого и других видов. Я живу и работаю в Норвегии. Здесь рыба и рыболовство действительно важны для нашей культуры и экономики. Рыба, особенно рыба, выращиваемая в коммерческих целях, уязвима к вспышкам заболеваний, и я хочу расширить свои исследования, чтобы работать над вителлогенином лосося и, надеюсь, изменить ситуацию.

Эта работа, ставшая возможной благодаря AlphaFold, имеет значение для такого широкого спектра видов и сценариев, что это действительно интересно.