Модуляция холестерин-зависимой активности макрофагов IC-21 CRAC-содержащими пептидами с заменами мотивообразующих аминокислот

Дунина-Барковская, А.Я.; Вишнякова, Х.С.

Авторы: Дунина-Барковская А.Я., Вишнякова Х.С.
Журнал: Биологические мембраны
Том: 37
Номер: 5
Год издания: 2020
Издательство: ФГБУ "Издательство "Наука"
Местоположение издательства: Москва
Первая страница: 381
Последняя страница: 395
Переводные версии: Modulation of the Cholesterol-Dependent Activity of Macrophages IC-21 by CRAC Peptides with Substituted Motif-Forming Amino Acids
DOI: 10.31857/S0233475520050059
Аннотация: Регуляция активности многих мембранных белков является холестерин-зависимой, однако механизмы этой регуляции остаются неясными. Ряд исследований указывает на то, что мембранные белки могут прямо взаимодействовать с холестерином благодаря наличию в их структуре так называемых CRAC-мотивов (Cholesterol-Recognizing Aminoacid Consensus). Один из возможных путей проверить и развить эту концепцию – создание CRAC-содержащих пептидов и исследование их влияния на клеточные функции. Ранее мы показали, что сконструированный нами пептид RTKLWEMLVELGNMDKAVKLWRKLKR (далее Р4), содержащий два CRAC-мотива, модулирует холестерин-зависимые взаимодействия культивируемых макрофагов IC-21 с 2-мкм частицами. В настоящей работе мы использовали ту же экспериментальную систему для выяснения роли CRAC-мотивов и отдельных мотивообразующих аминокислот; с этой целью была протестирована активность пептидов, подобных родительскому пептиду Р4, но с различными модификациями CRAC-мотивов. Мы обнаружили, что пептид STKLSEMLSELGNMDKASKLSRKLSR (далее Mut2), полученный при замене серином всех мотивообразующих аминокислот в обоих CRAC-мотивах пептида Р4, не оказывал достоверных изменений активности клеток в диапазоне концентраций 0.5–50 мкМ, при которых наблюдались эффекты P4. Такжеоказался неэффективным пептид RTKLSEMLVELGNMDKAVKLSRKLKR (Mut3), в обоих CRAC-мотивах которого были заменены серином только ароматические аминокислоты. Пептид STKLWEMLVELGNMDKAVKLWRKLSR (Mut4) с заменами только катионных аминокислот в CRAC-мотивах оказывал практически такое же действие на активность клеток IC-21, что и родительский пептид Р4, с хорошо выраженной колоколообразной кривой доза–эффект. При низких концентрациях (1–4 мкМ) Mut4 значительно увеличивал число частиц на клетку, при более высоких концентрациях этот параметр снижался, а при 50 мкМ Mut4 вызывал сильный токсический эффект. Наконец, пептид EWGMAVLWERNRKLKKDLKVLKMLRT (Mut1), состоящий из тех же аминокислотных остатков, что и Р4, но в случайном порядке (“scramble”), и содержащий один случайно образованный короткий CRAC-мотив, отличный от CRAC-мотивов родительского пептида P4,вызывал умеренную, но достоверную стимуляцию при 4–10 мкМ и не оказывал токсического действия при 50 мкМ. Как и в случае пептида P4, эффекты Mut4 и Mut1 зависели от содержания холестерина в клеточных мембранах. После инкубации клеток с метил-β-циклодекстрином, экстрагирующим холестерин из мембран, стимулирующие эффекты Mut4 и Mut1 при низких концентрациях пептидов подавлялись. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в рамках использованной экспериментальной системы CRAC-мотивы играют важную роль в механизме индуцированных пептидами модуляций холестерин-зависимых клеточных функций и что для эффекта пептида критично присутствие мотивообразующих ароматических аминокислот; замена катионных аминокислот не снижает активность пептида. Мы считаем, что CRAC-пептиды могут служитьосновой для развития новых инструментов для направленной регуляции активности холестерин-зависимых мембранных белков и, в частности, для разработки новых антимикробных и иммуномодулирующих средств.
Добавил в систему: Дунина-Барковская Антонина Яковлевна

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИСТИНА ИНХС РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИСТИНА ИНХС РАН

Модуляция холестерин-зависимой активности макрофагов IC-21 CRAC-содержащими пептидами с заменами мотивообразующих аминокислотстатья