Цитохромы P450 2f и гены поведенческих черт: ковариации экспрессии в мозге человека и полиморфизм ортологов у домашних коз

Цитохром Р450 2F1 человека, как и его ортолог 2F3 домашней козы, считают довольно необычным ферментом. Описан единственный тип катализируемых им реакций: превращение скатола, продукта анаэробного обмена триптофана, в легочный токсин. Эндогенные субстраты CYP2F неизвестны, и хотя с открытия фермента прошло больше 30 лет, его биологическая роль остается невыясненной. Мы предположили, что физиологические функции CYP2F могут точечно реализовываться в головном мозге, оставаясь ранее незамеченными вследствие высокой компартментализации органа. Используя открытые данные, мы изучили ковариацию экспрессии CYP2F1 и генов поведенческих черт в мозге человека, а также полиморфизм их ортологов и CYP2F3 в 180 популяциях домашних коз (Capra hircus). В гене CYP2F3 было обнаружено два SNP, один из которых имел выраженные следы отбора, причем частота гомозигот увеличивалась по мере географического удаления от центра доместикации. Экспрессия мРНК CYP2F1 в мозге человека также имела регионарную специфичность. У обоих видов путем факторного анализа была выявлена взаимосвязь CYP2F1/3 и ряда генов, регулирующих поведение: транспортера серотонина SLC6A4 и его рецептора HTR2A3, транспортера ABCB1, рецептора пуринов P2RX7, рецептора ГАМК GABRA4, регулятора циркадных ритмов PER3 и Т-кадгерина CDH13. Анализ геномных данных домашнией козы и транскриптомных данных человека выявил эволюционные и функциональные связи цитохромов CYP2F и нейрохимических систем регуляции поведения. Эти доказательства церебральной функции фермента являются косвенными, поскольку основаны на корреляционном анализе, однако свидетельствуют о перспективности дальнейшего поиска в данном направлении.