ФОСФОРЕСЦЕНЦИЯ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ АМОРФНЫХ АГРЕГАТОВ И АМИЛОИДНЫХ ФИБРИЛЛ,
ОБРАЗУЮЩИХСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ НЕПРАВИЛЬНОГО ФОЛДИНГА БЕЛКОВ
В. М. Мажуль,1 Е. М. Зайцева,1 М. М. Шавловский,2
О. И. Поварова,3 И. М. Кузнецова,3 К. К. Туроверов 3, *
1 Институт биофизики и клеточной инженерии НАМ Беларуси, Минск, Беларусь,
2 Институт экспериментальной медицины РАМН и 3 Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия;
* электронный адрес: kkt@mail.cytspb.rssi.ru
На примере актина, α-лактальбумина и инсулина показано, что образование аморфных агрегатов белков и амилоидных
фибрилл приводит к увеличению жесткости микроокружения триптофановых и тирозиновых остатков и появлению триптофановой
(тирозиновой) фосфоресценции при комнатной температуре (ФКТ). Метод, основанный на регистрации ФКТ, использован для изучения
медленной внутримолекулярной динамики нативного (G- и F-формы) и инактивированного (I) актина из мышц кролика и кинетики ее
изменения в процессе разворачивания белка под действием гуанидингидрохлорида (GdnHCl). С использованием этого метода подтвержден
ранее сделанный вывод о том, что образованию инактивированного актина предшествует возникновение существенно развернутого
кинетического интермедиата белка. Показано, что этот кинетический интермедиат актина не фосфоресцирует при комнатной температуре,
и это свидетельствует о высокой лабильности структуры белка. Симбатное возрастание интегральной интенсивности (относительного
квантового выхода) и среднего времени затухания ФКТ в процессе превращения актина из существенно развернутого состояния (U*) в I
свидетельствует о том, что этот процесс осуществляется путем постепенного наращивания массы образующегося ассоциата
(U* → I1 ··· →In → ··· → I15),
сопровождающегося увеличением жесткости белковой структуры. Показано, что скорость образования инактивированного актина,
представляющего собой мои о дисперсный ассоциат, состоящий из 15 макромолекул белка, возрастает с увеличением концентрации белка.
Установлено, что переход актина в инактивированное состояние независимо от способа инактивации (1-2 М GdnHCL или 3.0-3.5 М
мочевины, отщепление Са2+, инкубация при 70 °С, рефолдинг из полностью развернутого состояния путем диализа из раствора
8 М мочевины или 6 М GdnHCl) сопровождается значительным возрастанием как интегральной интенсивности, так и среднего времени
затухания ФКТ, что свидетельствует о жесткости структуры инактивированного актина. Установлена зависимость различных характеристик
ФКТ инактивированного актина от содержания GdnHCl в растворе. Показано, что время затухания ФКТ инактивированного актина не
зависит от концентрации GdnHCl в интервале от 0 до 4 М. На примере инсулина и α-лактальбумина показано, что метод ФКТ может
быть использован для изучения фибриллогенеза и исследования амилоидных фибрилл.
Ключевые слова: фосфоресценция при комнатной температуре, амилоидные фибриллы, актин, фолдинг белков,
α-лактальбумин, инсулин
Back
Contents
Main
|
