Одну из таких мутаций исследовала группа европейских и американских ученых. Эта наследственная мутация, которую обнаружили у отца и дочери, оказалась интересна тем, что вызвала хроническую анемию у дочери, но не повлияла на самочувствие отца.
Ученые объяснили редкий случай, когда курение помогло вылечить наследственную анемию. Оно устранило симптомы болезни у мужчины с очень редкой мутацией в гене, кодирующем гемоглобин. Статья об исследовании опубликована в журнале Journal of Biological Chemistry.
Гемоглобин – белок, который способен обратимо связываться с кислородом и переносить его в ткани. Он состоит из белка глобина, с которым связаны четыре молекулы железосодержащего гема, по одной на каждую субъединицу глобина. Кислород связывается с железом в геме и доставляется в ткань. Это один из самых доступных для исследования белков и поэтому хорошо изучены и его структура, и гены, которые его кодируют. Сейчас известно около тысячи точечных мутаций генов гемоглобина. Некоторые из этих мутаций вызывают наследственные заболевания, например серповидно-клеточную анемию.
Одну из таких мутаций исследовала группа европейских и американских ученых. Эта наследственная мутация, которую обнаружили у отца и дочери, оказалась интересна тем, что вызвала хроническую анемию у дочери, но не повлияла на самочувствие отца.
С помощью секвенирования гена α-глобина, одной из субъединиц гемоглобина, ученые нашли мутацию, которая привела к замене аминокислоты гистидина на лейцин. Гистидин образует одну из водородных связей с гемом, а лейцин такой связи не образует. Это изменение в структуре α-глобина привело к автоокислению и отделению гема, образованию нестабильной формы гемоглобина, его разрушению и, как следствие, анемии.
Исследователи также выяснили, у мутантного гемоглобина многократно увеличилось сродство к угарному газу (CO). Белок в восемьдесят тысяч раз охотнее связывался с CO, чем с кислородом. Обычно сродство к угарному газу у гемоглобина всего в двести пятьдесят раз больше, чем к кислороду и этого достаточно, чтобы угарный газ был ядовит для человека.
Но в данном случае очень высокое сродство к угарному газу оказало положительный эффект. Связываясь с α-глобином CO стабилизировал гем и не давал ему отделяться от белка. В результате образовалась стабильная форма гемоглобина, которая хуже обычной переносила кислород, но не разрушалась. Такая особенность мутации позволила объяснить, почему у отца больной девушки не было признаков анемии. Он был курильщиком и регулярно получал порции угарного газа с табачным дымом.
Однако в интервью один из ученых сказал, что не рекомендовал бы девушке начать курить. Вместо этого он посоветовал употреблять больше антиоксидантов, которые по его словам также помогут замедлить разрушение гемоглобина.
Исследование объясняет действительно редкий случай условной пользы курения. По мнению ученых, любым другим людям оно приносит вред даже на «безопасном» уровне.
