Черви, получавшие пептиды из ячьих костей, прожили почти в полтора раза дольше сородичей из контрольной группы. Соединения отобрала нейросеть, а их действие проверили биологи Цзилиньского университета в Китае, опубликовавшие результаты исследований в журнале npj Science of Food.
© Газета.Ru
Яководство ежегодно оставляет сотни тысяч тонн костей, и гниющие отходы отравляют почву и воду пастбищных регионов. Яки живут высоко в горах, и их молоко и мясо по содержанию белка и аминокислот превосходят продукцию обычного скота. При этом кость яка богата коллагеном — белком соединительной ткани, который отвечает за прочность и упругость кожи. С возрастом и под действием ультрафиолета в костях усиливается работа фермента матриксной металлопротеиназы-1 (ММР-1). Он режет молекулы коллагена, сеть волокон слабеет, и кожа стареет.
Поиском блокаторов ММР-1 занялась нейросеть AgeAttnMLP, построенная на языковой модели ESM-2, обученной на миллиардах белковых последовательностей. Компьютер сначала виртуально «переварил» коллаген ферментом алкалазой — так расщепляют белки при производстве гидролизатов. В результате он получил 798 фрагментов, из которых 541 (68%) был признан потенциально активным. После отсева малообещающих и токсичных вариантов остались три коротких пептида-кандидата.
Все три подавляли ММР-1: при максимальной испытанной концентрации фермент терял больше 60% активности. Лидером стал пептид GEPGAPGE — половину активности фермента он гасил уже при 126 мкг/мл. Компьютерное моделирование показало, как молекула устраивается в активном центре фермента и деформирует соседний участок, мешая тому узнавать и разрезать коллаген.
Финальную проверку пептиды прошли на нематодах Caenorhabditis elegans — излюбленной модели геронтологов. Черви без добавок жили около 13 дней. Каждый из трех пептидов продлевал жизнь, а лучший результат показал GPSGEPGTA: при концентрации 7,5 мг/мл средняя продолжительность жизни червей выросла до 18,5 дня, то есть на 44%.
Подобные пептиды находили в коже тиляпии, свиных шкурах и морском огурце. До витрин с добавками из костей яков пока далеко: проводившиеся испытания касались ферментов в пробирке и червей, без участия человека в качестве испытуемого. Яков, к слову, разводят и в России — на Алтае, в Туве и Бурятии. Если подход приживется, яководы смогут превратить затраты на утилизацию костей в доход.
Ранее врач рассказала, в каком виде коллаген наиболее эффективен.
