«Королевское желе довольно вязкое и липкое и желеобразное; вот почему это называют ‘желе’. Это похоже на смесь мармелада и меда», говорит ведущий автор Аня Бутцтедт, молекулярный эколог, который выполнил исследование в Университете Мартина Лютера Галле-Виттенберг. И как пробка в банке перевернулся вверх дном, это достаточно вязко, чтобы цепляться за потолок клетки королевы и держать личинку, висящую, когда она растет.Личинки, предназначенные, чтобы стать королевами, не должны висеть, чтобы развиваться правильно.
Но они слишком большие, чтобы вписаться в клетки сот улья, и часто единственное место на улье с достаточным количеством комнаты для клеток королевы висит от основания их. В то время как другие личинки питаются, небольшие количества еды превращаются в желе непосредственно, пчелы рабочего наполняют ее в клетку королевы в огромном количестве, создавая липкую массу, что оба корма личинка и держат ее в месте.Это космическое ограничение делает вязкость королевского желе чрезвычайно важной, таким образом, Buttstedt и ее команда были удивлены, когда их эксперименты на белках, которые составляют вещество полностью, изменили его последовательность. «Это было полностью жидким, почти водянистым», говорит она.
Чтобы понять, что произошло, исследователи посмотрели на королевское желе, у которого обычно есть pH 4 на нескольких различных уровнях рН. Они нашли, что между pH 4 и pH 5, вязкость королевского желе изменилась существенно, и что на уровне нейтрального pH, у этого была та странная, жидкая последовательность.
«И затем мы поняли, что белок, который мы очищали в pH 4, был так или иначе намного больше в размере, чем, что мы будем ожидать от его последовательности аминокислот. Большинство протоколов очистки использует pH 7, таким образом, другие люди никогда не ожидали или видели огромный размер белка», говорит она. Она нашла, что главный белок в королевском желе, MRJP1, полимеризировался с другим белком в более кислых условиях сформировать сеть волокон. Эти волокна и увеличили размер белка и играли важную роль в изменении вязкости желе. «Это было, в конце, недостающем звене между pH, изменением вязкости и белком», говорит она.
Все еще неясно, как эти волокна изменяют вязкость королевского желе. Но у нее действительно есть хорошая гипотеза для того, почему изменение необходимо: королевское желе произведено в гландах пчел рабочего и должно быть достаточно жидким, чтобы поехать через их железистые трубочки. Производство желе на самом деле происходит в двух отдельных гландах, тот, который производит белки в нейтральном pH и том, который производит жирные кислоты, которые могут уменьшить, сказал pH, когда эти два выделений наконец встречаются.
У других разновидностей есть подобные механизмы pH, которые регулируют формирование решающих белков. В людях белок, который служит лесами для синтеза меланина только, формирует волокна в pH 6 в определенных органоидах. Другой пример – шелк паука. «Вы не хотите, чтобы он был слишком липким в железе, где это производится, но когда шелк выходит, там изменения в pH, которые способствуют превращению его в реальный, прочный шелк», объясняет она.
Таким образом, зависимое от pH изменение вязкости королевского желе действительно имеет большой смысл – это просто, что никто никогда не смотрел на него прежде.«Чем дольше я думаю об этом, тем менее удивительный я нахожу его», говорит Бутцтедт. Однако, она планирует продолжить изучать королевское желе и способы, которыми оно работает, чтобы превратить нормальные личинки в королев. «В королевском желе есть много других белков, и я хотел бы узнать то, что все они делают.
Поскольку эти белки существуют таким образом только у медоносных пчел, они, скорее всего, используют их, чтобы сделать что-то совершенно особое».