Красные кровяные клетки составляют почти 83% всех клеток человеческого тела, но долгое время их считали простыми переносчиками кислорода. Исследование Университета Колорадо в Аншуце показало, что эритроциты устроены гораздо сложнее и способны быстро адаптироваться к низкому уровню кислорода. Об этом сообщает портал Phys.org.
В исследовании, опубликованном в журнале Blood, учёные выявили 3775 белков в зрелых эритроцитах человека — более чем втрое больше, чем считалось 15 лет назад. Они также составили карту тысяч взаимодействий между белками и обнаружили, что сеть динамична и перестраивается при снижении кислорода.
Ключевую роль играет белок Band 3 — самый распространённый в мембране эритроцита. Учёные нашли новое взаимодействие между Band 3 и ферментом BLVRB, которое связывает изменения мембраны с метаболизмом клетки. При падении уровня кислорода почти треть взаимодействий перестраивается: связывание Band 3 с дезоксигенированным гемоглобином усиливается примерно втрое, а выработка 2,3-БФГ увеличивается, помогая высвобождать кислород в ткани.
Этот механизм объясняет, как организм адаптируется к высокогорью и интенсивным нагрузкам. В экспериментах на животных без кислород-чувствительного участка Band 3 эритроциты теряли способность к нормальной реакции на гипоксию, а выносливость снижалась. Интересно, что аналогичный молекулярный механизм обнаружен у растений — он регулирует фотосинтез.
Учёные сделали базу данных белков эритроцитов Deep Red открытой для других исследователей. Результаты могут помочь в изучении адаптации к высоте, спортивных результатов и улучшении хранения донорской крови.