Певчие птицы имеют уникальный рецептор липопротеинов низкой плотности

Метаболизм липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), наиболее атерогенных липопротеинов крови, активно исследуется. Рецептор липопротеинов низкой плотности (LDLR) у позвоночных имеет очень консервативную структуру и играет важнейшую роль в регуляции уровня холестерина в плазме крови и клетках. Кроме того, LDLR является рецептором для вируса везикулярного стоматита: с ним взаимодействует вирусный гликопротеин G. Однако, как показало новое исследование, опубликованное в PNAS, у певчих птиц LDLR имеет совершенно иное строение, и это вносит свой вклад как в устойчивость к вирусу везикулярного стоматита, так и в обмен холестерина.

Авторы исследования показали, что LDLR певчих птиц не имеет некоторых ключевых структурных элементов, консервативных у остальных позвоночных. У всех исследованных видов певчих птиц, в том числе зебровой амадины, американского дрозда, новокаледонского ворона (но не у попугаев, орлов и курообразных) в его гене отсутствовали экзоны 2, 3 и 8 гена человека. Поэтому, в частности, их LDLR лишен цистеин-богатых повторов 1 (CR1) и 2 (CR2). CR2 — участок белка, необходимый для взаимодействия с гликопротеином G вируса везикулярного стоматита.

Исследования на эмбриональных клетках зебровой амадины, выделенных из только что отложенных яиц, показали, что трансдукция лентивирусом, кодирующим гликопротеин G, в клетках певчих птиц намного менее эффективна по сравнению с куриными эмбриональными клетками. Если же экспрессировать в клетках амадины человеческий LDLR, эффективность трансдукции возрастает почти в 10 раз. Это говорит о том, что LDLR певчих птиц неспособен к взаимодействию с вирусом везикулярного стоматита.

Анализ плазмы крови певчих птиц на триглицериды, холестерин и липопротеины обнаружил несколько интересных особенностей. В отличие от человека, певчие птицы практически не имеют липопротеинов низкой плотности, и почти весь холестерин плазмы крови находился в составе липопротеинов высокой плотности, независимо от того, голодна птица или сыта. Триглицериды также содержались почти исключительно в липопротеинах высокой плотности. Авторы исследования связали это с отсутствием у птиц функционального LDLR, поскольку у человека триглицериды переносят ApoB-содержащие липопротеины (ЛПНП и некоторые другие), а LDLR, взаимодействуя с ApoB, обеспечивают их поглощение клетками и расщепление.

В крови у зебровых амадин есть ApoA1 — маркер липопротеинов высокой плотности, в то время как ApoB у них отсутствует. А вот у кур имеются липопротеины низкой плотности, а триглицериды в плазме находятся в составе липопротеинов очень низкой плотности.

Таким образом, LDLR певчих птиц значительно отличается от LDLR других птиц и всех остальных позвоночных в целом. Примечательно, что у человека утрата функциональных LDLR приводит к тяжелой гиперхолестеринемии и повышению уровня липопротеинов низкой плотности, а у певчих птиц, или по крайней мере у зебровых амадин, холестерин плазмы вместо этого включается в состав липопротеинов высокой плотности. Кроме того, уникальное строение LDLR певчих птиц может объяснить повышенную устойчивость ряда птиц к вирусу везикулярного стоматита. Это важная информация, поскольку данный вирус часто используют в экспериментах in vitro, например для создания псевдовирусов ВИЧ.