ИСТИНА

В ответ на осмотический стресс в клетках практически всех живых организмов происходит накопление низкомолекулярных органических веществ – осмолитов. Высокие концентрации осмолитов в клетках наблюдаются не только при экстремальных значениях внеклеточного осмотического давления, но также при экстремальных значениях pH среды, температуры, концентрации солей во внутриклеточном пространстве. В стрессовых условиях в клетке происходит значительное увеличение доли развернутых, частично-развернутых, неправильно свернутых и агрегированных форм белков. Известно, что многие осмолиты способствуют существенному увеличению стабильности нативных белков, предотвращают их агрегацию и индуцируют рефолдинг белков из развернутого и частично-развернутого состояния. Большинство работ, посвященных влиянию осмолитов на белки, сфокусировано на исследовании стабилизации нативных белков в растворах осмолитов. Рефолдинг развернутых белков в аналогичных условиях практически не изучен. В настоящей работе методом остановленного потока исследовано влияние ряда осмолитов (триметиламинооксида (TMAO), бетаина, таурина, саркозина) и стабилизаторов (гуанидинкарбоната (Gdn2CO3) и гаунидинсульфата (Gdn2SO4)) на кинетические процессы сворачивания и ренатурации креатинкиназы из развернутого состояния, полученного в результате денатурации гуанидингидрохлоридом (GdnHCl). Креатинкиназа – димерный белок, достаточно быстро сворачивающийся с образованием несколько промежуточных состояний, что позволяет исследовать влияние осмолитов различной химической природы на скорость достижения белком нативного и промежуточных состояний при рефолдинге. Установлено, что бетаин, саркозин, таурин и ТМАО увеличивают скорость достижения креатинкиназой как нативного состояния, так и состояния типа расплавленной глобулы. Наиболее высокая скорость сворачивания креатинкиназы обнаружена в высококонцентрированных растворах ТМАО (1 – 2 М ТМАО). Белковые стабилизаторы Gdn2CO3 и Gdn2SO4 увеличивают скорость достижения развернутой креатинкиназой состояния типа расплавленной глобулы, однако в растворах этих соединений не наблюдается сворачивание креатинкиназы в нативное состояние, вероятно, вследствие того, что присутствие в растворах Gdn2CO3 и Gdn2SO4 препятствуют димеризации креатинкиназы. Полученные данные позволяют заключить, что наиболее вероятным механизмом увеличения скорости сворачивания креатинкиназы в растворах осмолитов является ингибирование этими соединениями агрегации возникающих в процессе рефолдинга кинетических интермедиатов белка.