ИСТИНА

Взаимодействие D-глюкоза/D-галактоза-связывающего белка (GGBP) с его лигандами сопровождается существенным изменением распределения конформеров в ансамбле молекул GGBP. Поэтому изучение конформационных изменений этого белка в различных условиях важно не только для понимания механизма фолдинга GGBP, но и его функциональной активности. В настоящей работе исследованы структурные изменения мутантной формы GGBP/H152C с присоединенным флуоресцентным красителем BADAN в растворах гуанидингидрохлорида (GdnHCl) и мочевины. Совместный анализ изменения флуоресцентных характеристик красителя, ковалентно присоединенного к GGBP/H152C, и триптофановых остатков белка позволил установить различную стабильность N и С-концевых доменов GGBP/H152C. Показано, что связывание белка с глюкозой стабилизирует только С-концевой домен GGBP/H152C. Установлено, что структура развернутого белка в 3 M GdnHCl и 4 М мочевине различна. Наблюдаемое увеличение интенсивности красителя в области предденатурационных концентраций GdnHCl (до 0.2 М) было объяснено смещением равновесия между конформерами GGBP/H152C в сторону более компактных форм белка, активный центр которых более комплементарен структуре лиганда. Это должно способствовать увеличению скорости и аффинности связывания белка с сахаром. Методами флуоресцентной спектроскопии и калориметрии изотермического титрования это предположение было подтверждено для мутантной формы GGBP/H152C и белка дикого типа. Предденатурационные концентрации мочевины не оказывают такого эффекта на функциональную активность GGBP и GGBP/H152C. Полученные данные позволяют заключить, что действие малых концентраций GdnHCl на структуру и функциональную активность GGBP аналогично действию осмолитов (веществ, основной функцией которых является выравнивание гидростатического давления внутри и вне клетки). Осмолиты также способствуют стабилизации белковой структуры, увеличивают функциональную активность белков, уменьшают разнообразие конформационных состояний белка и при определенных условиях могут выступать как денатуранты. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что GdnHCl можно рассматривать как концентрационно-зависимый осмолит. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант № 14-24-00131). А.В.Ф. является стипендиатом Президента РФ (СП-1725.2015.4)