Мутація в механочутливому білку робить сухожилля ширшим і еластичнішим.
Дотики ми відчуваємо за допомогою механорецепторів: спеціальних нейронів, у яких є білки Piezo1 і Piezo2. Під дією механічних сил ці білки допомагають нейронам перегрупувати іони на мембрані і згенерувати електрохімічний імпульс. За відкриття механосенсорних білків торік вручили Нобелівську премію. Коли ми з нагоди премії детально про них розповідали, то говорили, що білки Piezo потрібні не тільки для того, щоб відчувати дотики - вони беруть участь у різних фізіологічних процесах, про які ми навіть не віддаємо собі звіту. Наш організм за допомогою Piezo стежить за кров'яним тиском і диханням, вони потрібні клітинам крові, щоб регулювати реакцію згортання, імунні клітини використовують їх, щоб скоординувати антимікробну відповідь, вони підтримують в м'язах кровоносні судини.
Не так давно дослідники з Інституту Скриппса виявили, що Piezo1 впливає на активність одного з генів, необхідних для формування сухожиль. У новій статті в Science Translational Medicine описані експерименти з мишами, у яких в геномі був особливий варіант Piezo1. Обидва білки Piezo виглядають як така, що відкривається і закривається пора, і ось цей особливий варіант Piezo1 закривався повільніше, ніж зазвичай. Альтернативний Piezo1 був у мишей або в клітинах всього тіла, або тільки в сухожиллях, або тільки в м'язах. Виявилося, що якщо він був у всіх клітинах або ж тільки в сухожиллях, такі миші стрибали в півтора рази далі. Коли ж їх змушували бігати, то витривалість у них була цілком звичайна, але зате миші з альтернативним Piezo1 швидше набирали максимальну швидкість. М'язовий Piezo1 на ці результати ніяк не впливав, тобто роль грав тільки той Piezo1, який був у сухожиллях.
Експерименти повторили з мишами, у яких під час ембріонального розвитку білок Piezo1 працював як зазвичай і тільки після народження починав повільніше закривати свою пору. Атлетичні результати у таких тварин виявилися такими ж, як у тих, у кого Piezo1 працював в альтернативному режимі ще з внутрішньоутробного періоду. Тобто особливий варіант Piezo1 впливав на сухожилля не тільки тоді, коли вони тільки формувалися, а й тоді, коли вони вже були цілком сформовані і миша використовувала їх на повну котушку.
Альтернативний Piezo1 посилював потік кальцію в клітини сухожиль і назад. А від кальцію залежить активність безлічі генів, в тому числі і того, який відповідає за розвиток і стан сухожиль. З альтернативним Piezo1 сухожилля у мишей виходили ширше і еластичніше, що, ймовірно, і допомагало далі стрибати і швидше досягати максимальної швидкості в бігу.
Аналогічні мутації в Piezo1 є і у людей. Проаналізувавши геноми спортсменів-спринтерів, дослідники виявили, що у них мутантний ген Piezo1 зустрічається частіше, будь то в одній або в двох копіях (тобто і на хромосомі, що прийшла від матері, і на хромосомі, яка прийшла від батька). Це не означає, що заняття спортом вносять мутація в білок - це означає, що в легкій атлетиці успіху з більшою ймовірністю досягає той, у кого в гені Piezo1 є потрібна мутація. Можливо, в найближчому майбутньому в деякі види спорту почнуть відбирати з урахуванням варіантів Piezo1, щоб забезпечити рівні умови для змагаються; можливо, нові відомості про Piezo1 допоможуть знайти засіб проти якихось хвороб опорно-рухової системи.