ИСТИНА

Как известно, самопроизвольная укладка полипептидной цепи в присущую ей вторич- ную и третичную структуру является медленным и неэффективным процессом. Поэтому в клетке существует особый класс белков - молекулярные шапероны, которые увеличивают скорость и эффективность сворачивания биомакромолекул и предотвращают их агрега- цию. Надлежащая работа системы шаперонов является ключом к правильному функ- ционированию многих клеточных систем, которые подвергаются воздействию различных стрессовых факторов. В природе существует ряд тяжёлых заболеваний, причиной которых является накоп- ление белковых агрегатов в нервной ткани, например, болезни Паркинсона, Хантингтона, прионные заболевания и другие. Такие агрегаты образуются из белков, утративших свою нативную конформацию (неправильно свёрнутых белков), и, следовательно, функцию. Структурные изменения могут быть опосредованы закислением среды, окислительным стрессом или внесением посттрансляционных модификаций. При этом клеточная система шаперонов получает сигнал тревоги и начинает взаимодействовать с неправильно свёрну- тыми белками и их агрегатами [1]. Однако результат взаимодействия шаперонов с ами- лоидогенными белками, склонными к агрегации в настоящее время до конца не изучен и может носить двойственный характер [2]. Таким образом, целью нашей работы было изучить взаимодействие модельного эу- кариотического шаперона TRiC16 с разными формами прионного белка (PrP): нативным белком, олигомерами, фибриллами, а также после гликирования метилглиоксалем (MGO), появляющимся в клетках при нарушении метаболизма углеводов [3]. MALDI-TOF анализ показал, что в случае гликирования PrP метилглиоксалем модификации подвергаются в основном аргинины (в частности, в положениях 27 и 51), образуя гидроимидазолон. Спек- тры кругового дихроизма и флуоресценции триптофана указывают на частичное разво- рачивание альфа-спиралей модифицированного прионного белка. Гликированный PrP об- разует большие аморфные агрегаты вместо олигомеров и медленнее образует амилоидные фибриллы. Кроме того, мы исследовали влияние различных форм прионного белка на активность шаперона TRiC16. Для изучения изменений в работе шаперона мы использовали систему, включающую полностью денатурированную сперматозоидную глицеральдегид-3-фосфат- дегидрогеназу (denGAPDS). Мы инкубировали denGAPDS с TRiC16 в присутствии разных 1 Конференция «Ломоносов 2019» форм PrP и изучали восстановление активности фермента. Шаперон-зависимая реактива- ция denGAPDS была практически блокирована мономерами PrP. Гликирование прионного белка приводило к сокращению лаг-фазы и росту уровня реактивации до 70% от макси- мального, что указывает на снижение сродства у гликированных молекул к активному центру TRiC16. Олигомеры PrP замедляли шаперон-зависимую реактивацию фермента, а фибриллы увеличивали лаг-фазу до 40 минут, но в конечном итоге уровень реактивации denGAPDS возвращался на исходный уровень, что может свидетельствовать о возникно- вении стерических затруднений. Представленные данные показывают, что эукариотический шаперон TRiC16 лучше свя- зывается с мономерными формами прионного белка, чем со своим естественным белком- партнёром denGAPDS. Это может существенно навредить работе защитных систем клетки и привести к усилению амилоидной трансформации PrP. При этом гликирование прион- ного белка значительно уменьшает указанный эффект. Работа выполнена при поддержке Российского Научного Фонда (грант № 16-14-10027