Termití kamikadze chrání kolonii pomocí zvláštního enzymu. Do jeho tajů pronikli vědci z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR (ÚOCHB) ve spolupráci s Fakultou tropického zemědělství České zemědělské univerzity v Praze.
Termití kamikadze. Záhadu hmyzu žijícího s bombou na zádech vyřešili čeští vědci
V koloniích termitů druhu Neocapritermes taracua funguje unikátní druh obrany. Mají ji na starost termití dělníci na samotném sklonku života – jako kdyby mezi lidmi tvořili tuto jednotku senioři. V případě napadení se tito termití staroušci obětují a odstartují explozivní chemickou reakci. To znamená, že vybuchnou a exploze obalí jejich protivníka toxickou kapalinou, která ho jednak znehybní a současně otráví.
Za explozivní reakci může jeden konkrétní enzym, modrá laktáza BP76, kterou si termiti postupně shromažďují ve speciálních kapsách na zádech. Když se hnízdo ocitne v ohrožení, starší jedinci tento batoh roztrhnou. Enzym se pak téměř okamžitě smísí s další, do té doby poměrně neškodnou látkou uloženou v těle termitů a vznikne lepkavá kapalina obsahující vysoce jedovaté benzochinony. Tím termití kamikadze zahubí sebe, ale zároveň zničí i útočníka.
Tohle všechno už přírodovědci vědí delší dobu. Skutečnou hádankou ale bylo, jak je možné, že tento potenciálně výbušný enzym zůstává aktivní v pevném skupenství na zádech hmyzu. S pomocí rentgenové krystalografie vyřešili rébus lidé z vědecké skupiny Strukturní biologie v ÚOCHB. Janu Škerlovou zaujalo, že zmíněná modrá laktáza má neobvykle silnou vazbu spojující dvě aminokyseliny neboli stavební kameny bílkovin poblíž aktivního místa enzymu, kde se váže a reaguje cílová molekula.
„Vyřešení trojrozměrné struktury laktázy BP76 odhalilo, že tento enzym využívá celou řadu stabilizačních strategií, kterým vděčí za to, že je nejen velmi odolný, ale také plně funkční i v náročných podmínkách panujících v tropických deštných pralesích,“ vysvětluje vědkyně.
Díky unikátní struktuře zůstává laktáza BP76 nejen neporušená, ale také aktivní, i když spočívá na zádech termita po celou dobu jeho života. To je klíčové pro roli enzymu v obranném mechanismu, protože v případě útoku na kolonii musí být reakce okamžitá.
Termiti druhu Neocapritermes taracua s modrým tělískem na zádech, které tvoří laktáza BP76
Život s bombou na zádech
Se sebevražedným nákladem můžou termiti druhu Neocapritermes taracua prožít celý život. Když jsou jedinci mladí a dokážou pro svou kolonii vykonat hodně práce, mají enzymu v zadních kapsách jen velmi málo. Modrý batoh, v němž se hromadí výbušný materiál, postupem času mohutní, zatímco hmyzu naopak ubývají síly. Poslední službou termitišti je tak jejich schopnost obětovat se pro dobro hnízda.
Fakt, že termit Neocapritermes taracua disponuje pevnými balíčky účinného enzymu zastrčenými do kapes v jeho pláštěnce, které v případě nouze neváhá použít jako zbraň, pozorovali badatelé poprvé před lety ve Francouzské Guayaně.
„Náš objev je výbornou ukázkou nezastupitelné role strukturní biologie. Podobně jako povědomí o jednotlivých součástkách nám osvětlí funkci nějakého přístroje, tak znalost trojrozměrné struktury, tedy polohy jednotlivých atomů, nám pomůže pochopit biologický děj. V tomto případě se jedná o unikátní obranný mechanismus termitů,“ dodává vedoucí laboratoře, z níž výzkum pochází, Pavlína Řezáčová.
