Владивосток, Приморский край, Россия
Порин OmpF Yersinia pseudotuberculosis является трансмембранным белком, который имеет антипараллельную β-структуру, упакованную в виде β-цилиндра. В этой работе были изучены конформационные превращения порина при его переходе из полностью развернутого в подобное нативному состояние в водных средах. За сворачиванием белка следили с помощью светорассеяния, высокоэффективной гель-проникающей хроматографии и оптической спектроскопии. Анализ результатов гель-проникающей хроматографии показал, что сразу после удаления основной части денатуранта образуются частично свернутые формы порина, с преобладанием интермедиатов сворачивания одного типа. Эти интермедиаты более компактны, чем полностью развернутый белок, и агрегируют с образованием растворимых мультимеров. Добавление шаперона Skp в раствор развернутого порина препятстствует агрегации интермедиатов. По данным КД- и флуоресцентной спектроскопии интермедиаты сворачивания OmpF имеют выраженную вторичную структуру и достаточно компактную, но не жестко упакованную третичную структуру. По структуре они подобны расплавленной глобуле. Было оценено влияния макромолекулярного уплотнения на сворачивание порина. Полученные результаты вносят вклад в понимание механизмов сворачивания и агрегации мембранных белков in vivo и способствуют разработке методов эффективной экспрессии рекомбинантных мембранных белков в виде «неклассических» телец включения.
рекомбинантный порин OmpF, Yersinia pseudotuberculosis, структура денатурированных белков, агрегация белков, сворачивание белков
1. Peternel Š., Komel R. Active protein aggregates produced in Escherichia coli. Int. J. Mol. Sci., 2011, vol. 12, pp. 8275-8287.
2. Vincentelli R., Canaan S., Campanacci V., Calencia C., Maurin D., Frassinetti F., Scappucini-Calvo L., Bourne Y., Cambillau C., Bignon C. High-throughput automated refolding screening of inclusion bodies. Protein Science, 2004, vol. 13, pp. 2782-2792.
3. Kuznetsova I.M., Biktashev A.G., Khaitlina S.Yu., VassilenkoK.S., Turoverov K.K., Uversky V.N. Effect of Self-Associationon the Structural Organization of Partially Folded Proteins: Inactivated Actin. Biophys. J., 1999, vol. 77, pp. 2788-2800.
4. Uversky V.N., Gillespie J.R., Millett I.S., Khodyakova A.V., Vasiliev A.M., Chernovskaya T.V., Vasilenko R.N., Kozlovskaya G.D., Dolgikh D.A., Fink A.L., Doniach S., Abramov V.M. Natively unfolded human Prothymosin R adopts partially folded collapsed conformation at acidic pH. Biochemistry, 1999, vol. 38, pp. 15009-15016.
5. Semisotnov G.V., Rodionova N.A., Razgulyaev O.I., Uversky V.N., Gripas' A.F., Gilmanshin R.I. Study of the “molten globule” intermediate state in protein folding by a hydrophobic fluorescent probe. Biopolymers, 1991, vol. 31, pp. 119-128.
6. Kuznetsova I.M., Turoverov K.K., Uversky V.N. What macromolecular crowding can do to a protein. Int. J. Mol. Sci., 2014, vol. 15, pp. 23090-23140.
7. Rosenbuch J.P. Characterization of the major envelope protein from Escherichia coli. J. Biol. Chem., 1974, vol. 249, pp. 8019-8029.
8. Wu J., Zhao C., Lin W., Hu R., Wang Q., Chen H., Li L., Chen S., Zheng J. Binding characteristics between polyethylene glycol (PEG) and proteins in aqueous solution. J. Mater. Chem. B, 2014, vol. 2, pp. 2983-2992.
