КАЛЬМАРЫ И ХИМИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ
Природа. 1983. №6. С.109-110.
В нервной ткани кальмаров, особенно в оптических ганглиях мозга, в большом
количестве содержатся высокоактивные ферменты из группы холинэстераз. Среди
них — ацетилхолинэстераза, играющая важнейшую роль в процессе нервно-мышечной
передачи: она разлагает опосредующий передачу химический медиатор ацетилхолин
и тем освобождает путь новому импульсу. Чем быстрее следуют нервные импульсы,
тем больше нужно ацетилхолинэстеразы и тем выше должна быть ее активность.
Оптический ганглий — место первичной обработки зрительной информации, а
кальмары движутся быстро, и зрение — главный их орган чувств; вот почему
концентрация и активность холинэстераз в оптических ганглиях, перерабатывающих
большое количество информации в кратчайшие сроки, достигают рекордных в
животном мире величин.
Интерес биологов и химиков к холинэстеразам связан, в частности, с тем,
что некоторые фосфорорганические вещества, ингибирующие (подавляющие) холинэстеразу
и, следовательно, блокирующие нервно-мышечную передачу, принадлежат к числу
наиболее эффективных средств борьбы с вредителями сельского хозяйства.
Одно из них, правда, используется не для борьбы с вредителями, а в биологических
исследованиях и клинической практике: это диизопропилфторфосфат (ДФФ),
блокирующий активность ацетилхолинэстеразы. У некоторых кальмаров, кроме
ацетилхолинэстеразы, имеется и эстераза, не чувствительная к ДФФ; есть
у кальмаров и прямое противоядие к ДФФ: из гигантских аксонов звездчатого
нервного ганглия кальмаров, расположенного на внутренней стенке мантии,
в ее передней части, и управляющего работой мантийной мускулатуры, выделен
гидроли-зующий (разлагающий) ДФФ фермент — так называемая ДФФаза кальмарьего
типа. Этот фермент был получен в 1966 г., но его свойства еще слабо изучены;
в частности, непонятно, какую физиологическую роль он играет в организме
кальмара — ведь в природе кальмары с ДФФ не сталкиваются.
В начале 1980-х годов американские исследователи Ф. Хоскин и А. Руш — одни
из первооткрывателей кальмарьей ДФФазы — сумели иммобилизовать этот фермент,
«посадив» его на агарозу, полисахарид, получаемый из красных морских водорослей
и используемый в биохимии и микробиологии для разделения сложных смесей
веществ. Иммобилизованный фермент стабилен, и с ним удобно работать. Хоскин
и Руш установили, что ДФФаза кальмарьего типа гидролизует не только ДФФ,
но и близкое по химическому составу соединение: триметилпропилфторфосфат,
или пинаколиновый эфир фторангидрида метилфосфоновой кислоты. Вещество
с таким неудобовыговариваемым названием есть не что иное, как знаменитый
зоман, одно из сильнейших отравляющих веществ нервно-паралитического действия,
необратимо блокирующее ацетилхолинэстеразу. Зоман, как и другое, но менее
активное отравляющее вещество того же ряда — зарин, был синтезирован в
Германии в 1930-х годах специально для газовых атак. Хоскин и Руш показали,
что хотя ДФФаза медленнее всего гидролизует как раз наиболее смертоносный
из четырех стерео-изомеров зомана, но и при этом пропускание зомана через
15-сантиметровую колонку агарозы с ДФФазой разлагает этот токсин на 95%.
Конечно, трудно рассчитывать, что из нервной ткани кальмаров удастся получить
достаточно много антизомана. Но если удастся выделить ген, ответственный
за синтез ДФФазы в нервной ткани, и методами генной инженерии встроить
его в геном какого-нибудь быстро размножающегося микроорганизма, как это
делают с генами интерферона и инсулина, можно будет наладить массовое производство
ДФФазы.
КАЛЬМАРЫ
Неоконченные поиски гигантского кальмара
Гигантский кальмар номер два
Гигантский кальмар в Охотском море
Глубоководный кальмар расставляет сеть
Что за кальмары в магазине?
Кальмар на Северном полюсе
Ватасения — кальмар-светлячок
Жестокая любовь кальмаров
Хореография брачного танца кальмаров
Симбиотические бактерии в половой системе кальмаров
и каракатиц
Как декапода встретилась с декаподой
Полет кальмара
Кальмары и кадиллаки
Видят ли кальмары тепло?
Выгодно ли кальмарам быть глухими?
Венерическое заболевание у кальмаров?
Кальмары и химическое оружие
Кальмары — для фармакологии
Как растут пластиковые кальмары
КАРАКАТИЦЫ
Портрет каракатицы в поляризованном свете
Мужчины выясняют отношения (на примере каракатиц)
Подкрасться, переодевшись женщиной
Каракатицы ловят добычу в воздухе
Посмертные странствования раковин каракатиц
Кто к нам приплыл? Карликовая каракатица
ОСЬМИНОГИ
Знакомьтесь: гигантский осьминог!
Самый большой осьминог Антарктики
Ядовитый осьминог-красавец
Осьминог как личность
Осьминог, подражающий всем
Глубоководные осьминоги: тесные контакты странного
рода
Осьминоги способны размножаться неоднократно
Сколько можно сидеть на яйцах?
Кто любит пиво, а осьминог — бутылку из-под пива
Осьминоги обучаются «вприглядку»
Конец одного чудовища
Гигантский глубоководный осьминог
Глубоководные осьминоги из иллюминатора подводного
аппарата
Осьминог с Северного полюса
Глубоководный осьминог светит присосками
Светящаяся губная помада и глаза — подзорные трубы
Маленькие ужасные осьминоги: в молодости стрекаются,
позже обманывают
Осьминог с плавательным пузырем
Аргонавты — хрупкие и удивительные
НАУТИЛУС
Наутилус в аквариуме
Непоседливые наутилусы
Раковинные головоногие, рыбы и кислород
АММОНИТЫ
Что случилось с аммонитами?
Аммониты заглатывали сами себя?
РЯДОМ С КИРОМ НЕСИСОМ
Человек Высокий