Изучение свойств и механизмов функционирования шаперонов представляет не только фундаментальный, но и прикладной интерес при разработке препаратов для профилактики и лечения нейродегенеративных заболеваний. В данной работе методом динамического светорассеяния продемонстрировано ингибирующее действие шаперона Skp на процесс сборки рекомбинантного OmpF порина наружной мембраны Yersinia pseudotuberculosis (rOmpF). Получены кривые распределения частиц белка и среднего значения их гидродинамических радиусов (RH) при переводе из денатурированного состояния (в 8 М мочевине, RH 8,2 нм) в водный раствор при кислых и щелочных значениях pH. Показано, что при рН 5,0, в условиях, близких к изоэлектрической точке белка, rOmpF достаточно быстро и необратимо агрегировал. Так, при 10-ти кратном разбавлении раствора денатурированного rOmpF буфером с pH 5,0 уже в первые минуты наблюдалось образование частиц с RH 53 нм, через час они увеличивались до размера седиметирующих частиц (1076 нм). В присутствии rSkp в этих условиях размеры частиц rOmpF (средний RH 50,6 нм) только незначительно изменялись в течение суток (до среднего RH 61,7 нм). При рН 8,0 наблюдалась обратимая самоассоциация rOmpF с образованием широкого распределения частиц белка по размерам (от 8 до 80 - 60 нм), которое незначительно изменялось с течением времени. В этих условиях Skp образовывал с rOmpF достаточно стабильный комплекс, размер частиц которого (средний RH 5,1 нм) сохранялся в течение суток.
шаперон Skp, рекомбинантный порин OmpF, Yersinia pseudotuberculosis, белок наружной мембраны, агрегация белков, белок-белковые взаимодействия, динамическое рассеяние света
1. Walton T.A., Sousa M.C. Crystal structure of Skp < a prefoldin-like chaperone that protects soluble and membrane proteins from aggregation. Mol. Cell, 2004, vol. 15, pp. 367-374.
2. Schiffrin B., Calabrese A.N., Devine P.W.A., Harris S.A., Ashcroft A.E., Brockwell D.J., Radford S.E. Skp is a multivalent chaperone of outer membrane proteins. Nat. Struct. Mol. Biol., 2016, vol. 23, pp. 786-793.
3. Zaccai N.R., Sandlin C.W., Hoopes J.T., Curttis J.E., Fleming P.J., Fleming K.G., Krueger S. Deuterium labeling together with contrast variation small-angle neutron scattering suggests how Skp captures and releases unfolded outer membrane proteins. Methods Enzymol., 2016, vol. 566, pp. 159-210.
4. Cоловьева Т.Ф., Новикова О.Д., Портнягина О.Ю. Биогенез β-баррельных интегральных белков наружной мембраны бактерий. Биохимия, 2012, т. 77, № 11, с. 1459-1477. [Solov’eva T.F., Novikova O.D., Portmyagina О.Yu. Biogenesis of β-Barrel Integral Proteins Bacterial Outer Membrane. Biochemistry, 2012, vol. 77, no. 11, pp. 1459-1477 (In Russ.)]
5. Сидорин Е.В., Зиганшин Р.Х., Набережных Г.А., Лихацкая Г.Н., Трифонов Е.В., Анастюк С.Д., Черников О.В., Соловьева Т.Ф. Белок шаперон Skp из Yersinia pseudotuberculosis обладает способностью связывать иммуноглобулины // Биохимия, 2009, т. 74, № 4, с. 501-514.
6. Сидорин Е.В., Сидорова О.В., Тищенко Н.М., Хоменко В.А., Новикова О.Д., Соловьева Т.Ф. Шаперонная активность иммуноглобулинсвязывающего белка Yersinia pseudotuberculosis. Биологические мембраны, 2015, т. 32, № 3, с. 217-220.
7. Сидорин Е.В., Тищенко Н.М., Хоменко В.А., Исаева М.П., Дмитренок П.С., Ким Н.Ю., Лихацкая Г.Н., Соловьева Т.Ф. Молекулярное клонирование, выделение и характеристика шаперона Skp из Yersinia pseudotuberculosis. Биохимия, 2012, том 77, № 11, с. 1571-1583.
8. Сидорин Е.В., Хоменко В.А., Ким Н.Ю., Новикова О.Д., Соловьева Т.Ф. Промежуточные состояния в сворачивании порообразующего белка OmpF Yersinia pseudotuberculosis и их структурные характеристики. Актуальные вопросы биологической физики и химии. БФФХ - 2016, Севастополь, 2016, с. 132-136.
9. 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.
