Бурсикон (від грец. bursikos, що означає дублення) — це гормон комах, який забезпечує дублення (затвердіння) кутикули дорослих мух.

СтруктураРедагувати

Молекулярна структура гормону була охарактеризована відносно недавно. Бурсикон — нейрогормон, гетеродимерний білок масою 30 кДа, який кодується геном CG13419 і складається з двох субодиниць цистеїнового вузла — Burs-α і Burs-β.[1] Він не піддається діалізу і втрачає свою активність у спирті, ацетоні, трихлорацетаті та під дією деяких протеаз, ренатурує після додавання сульфату амонію.[2]

ФункціяРедагувати

Бурсикон відіграє дуже важливу роль у розкриванні крил комах під час останнього етапу метаморфозу, коли відбувається дозрівання крил. У цей час новонароджена особина видаляє відмерлі клітини личинкових тканин. У мух Drosophila та Lucilia cuprina епідерміс крил відшаровується внаслідок значного апоптозу, коли клітини гинуть під час розправлення крил.

Клітини, які загинули, видаляються з кутикули крил і через вени крил всмоктуються в грудну порожнину. Подальше дозрівання крил порушується, якщо процес загибелі клітин гальмується або якимось чином затримується.

Бурсикон вивільняється одразу після вилуплення з лялечки та спричинює загибель клітин епідермісу. У той же час він прискорює реакцію засмагання та зміцнює щойно розширену кутикулу крила[3] за рахунок збільшення проникності клітинних мембран для дофаміну та тирозину та активізації тирозинази.

Поширення пептиду серед комахРедагувати

Бурсикон присутній у різних комах і вважається неспецифічним. Він виробляється серединними нейросекреторними клітинами головного мозку, циркулює в крові та зберігається в corpora cardiaca.

Структура білка була добре досліджена у плодової мухиDrosophila melanogaster, а у деяких видів комах секвенували ген бурсикону, зокрема у комарів (Anopheles gambiae), цвіркунів (Gryllus bimaculatus), сарани (Locusta migratoria) і борошняного хрущака (Tenebrio molitor).

Гормон також присутній у шовкопряда (Bombyx mori), падальної мухи (Calliphora erythrocephala) і американського таргана (Periplaneta americana).[4]

Ефект відсутностіРедагувати

По-перше, мутанти Drosophila melanogaster, у яких відсутній ген бурсикону, не можуть розправити крила після вилуплення з лялечки. По-друге, подовжена форма черевця мухи, що тільки-но вилупилася, зберігається набагато довше. Крім того, черевце мухи менш меланізоване.[1]

За допомогою гібридизації та імуноцитохімії було показано, що бурсикон локалізується разом із кардіоактивним пептидом ракоподібних (КАПР). КАПР відповідає за активацію моторної програми линяння (екдизису). Мухи-мутанти, які мали дефект нейронів КАПР, також не могли експресувати бурсикон.[1]

ПосиланняРедагувати

  1. а б в Dewey EM, McNabb SL, Ewer J (July 2004). Identification of the gene encoding bursicon, an insect neuropeptide responsible for cuticle sclerotization and wing spreading. Curr. Biol. 14 (13): 1208–13. PMID 15242619. doi:10.1016/j.cub.2004.06.051. 
  2. Fraenkel G, Hsiao C, Seligman M (January 1966). Properties of bursicon: an insect protein hormone that controls cuticular tanning. Science 151 (3706): 91–3. PMID 5908970. doi:10.1126/science.151.3706.91. 
  3. Huang J, Zhang Y, Li M (February 2007). RNA interference-mediated silencing of the bursicon gene induces defects in wing expansion of silkworm. FEBS Lett. 581 (4): 697–701. PMID 17270178. doi:10.1016/j.febslet.2007.01.034. 
  4. Luo CW, Dewey EM, Sudo S, Ewer J, Hsu SY, Honegger HW, Hsueh AJ (February 2005). Bursicon, the insect cuticle-hardening hormone, is a heterodimeric cystine knot protein that activates G protein-coupled receptor LGR2. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102 (8): 2820–5. PMC 549504. PMID 15703293. doi:10.1073/pnas.0409916102.