Аннотация:Протеасома, мультикаталитический белковый комплекс, участвует в процессе деградации неправильно фолдированных, мутантных и завершивших свой цикл белков, в норме генерируя пул аминокислот и определенных пептидов. При развитии ряда нейродегенеративных заболеваний, а также при воспалении активируется сборка иммунопротеасомы (каталитические субъединицы которой имеют иную специфичность гидролиза), и в некоторых случаях замена регуляторных субчастиц, что может приводить к изменению в составе и/или длине пептидов. При полиглутаминовых нейродегенеративных расстройствах, таких как болезнь Хантингтона, Кеннеди и др. в результате генетических изменений в нейронах экспрессируются мутантные белки, которые содержат протяженные участки из повторяющихся остатков глутамина подряд. Протеасома не способна гидролизовать такие белки до коротких пептидов, в клетке накапливаются полипептиды с полиглутаминовыми трактами, склонные к образованию плохо растворимых агрегатов и телец включения, что приводит к гибели нейронов. Почему не происходит эффективной протеасомной деградации этих полипептидов, до конца не ясно, предполагается участие в этом процессе 11S регулятора протеасомы, который влияет на длину получающихся пептидов. Целью нашей работы является изучение протеасомальной деградации пептидов, содержащих полиглутаминовые последовательности. Из мозга мышей были выделены и очищены различные протеасомные комплексы, а также 11S регуляторная субчастица. Изучено влияние 11S регулятора на кинетические параметры гидролиза 20S и 26S протеасомой типичных флуоресцентных пептидных субстратов. Показано, что 11S субчастица слабо меняет параметры связывания субстратов, но существенно влияет на скорость гидролизапротеасомой. Гидролиз пептидов и белков, содержащих полиглутаминовые фрагменты, изучался на примере пептидных субстратов, содержащих пару тушитель-флуорофор Dabcyl-EDANS и 5 или 10 остатков глутамина подряд. Проведены масс-спектрометрические исследования гидролизата пептидов после протеолиза протеасомой, и определены место протеолиза и эффективные кинетические параметры. Получены зависимости скорости протеолиза пептидов от соотношения 11S/20S и 11S/26S. Показана возможность гидролиза поли-Q-содержащих субстратов протеасомой в присутствии 11S регулятора. Работа выполнена в рамках проекта РФФИ 16-04-01446
