Апомиоглобин - удобная модель для in vitro исследований сворачивания/разворачивания глобулярных белков. В данной работе представлены результаты кинетических исследований сворачивания/разворачивания мутантных форм апомиоглобина с заменами остатков пролина в двух его петлях на глицин (P37G и P120G), а также удлинение петли (в положении 120) на три и шесть остатков глицина (P120(3G) и P120(6G)). Для всех белков измерены кинетические кривые денатурации и ренатурации, рассчитаны константы скоростей сворачивания/разворачивания, построены их зависимости от концентрации денатуранта (шевронные графики), рассчитаны свободные энергии всех состояний апомиоглобина. Полученные данные о кинетических свойствах мутантных форм апомиоглобина позволили изучить влияние гибкости и длины выбранных петель на энергетический профиль белка. В частности, показано, что все исследованные мутации дестабилизировали промежуточное состояние апомиоглобина относительно развернутого состояния.
апомиоглобин, сворачивание белка, триптофановая флуоресценция, эксперименты остановленного потока, шевронный график, энергетический профиль
1. Gast K., Damaschun H., Misselwitz R., Muller-Frohne M., Zirwer D., Damaschun G. Compactness of protein molten globules: temperature-induced structural changes of the apomyoglobin folding intermediate. Eur. Biophys. J., 1994, vol. 23, pp. 297-305.
2. Baryshnikova E.N., Sharapov M.G., Kashparov I.A., Ilyina N.B., Bychkova V.E. Investigation of apomyoglobin stability depending on urea and temperature at two different pH values. J. Mol. Biol., 2005, vol. 39, pp. 292-297.
3. Jennings P.A., Wright P.E. Formation of a molten globule intermediate early in the kinetic folding pathway of apomyoglobin. Science, 1993, vol. 262, pp. 892-896.
4. Garcia C., Nishimura Ch., Cavagnero S., Dyson H.J., Wright P.E. Changes in the apomyoglobin pathway caused by mutation in the distal histidine residue. Biochemistry, 2000, vol. 39, pp. 11227-11237.
5. Nishimura C., Dyson H.J., Wright P.E. Identification of native and non-native structure in kinetic folding intermediates of apomyoglobin. J. Mol. Biol., 2006, vol. 355, pp. 139-156.
6. Samatova E.N., Katina N.S., Balobanov V.A., Melnik B.S., Dolgikh D.A., Bychkova V.E., Finkelstein A.V. How strong are side chain interactions in the folding intermediate? Protein Sci., 2009, vol. 18, pp. 2152-2159.
7. Samatova E.N., Melnik B.S., Balobanov V.A., Katina N.S., Dolgikh D.A., Semisotnov G.V., Finkelstein A.V., Bychkova V.E. Folding intermediate and folding nucleus for I-N and U-I-N transitions in apomyoglobin: contributions by conserved and nonconserved residues. Biophys J., 2010, vol. 98, pp. 1694-1702.
8. Melnik T.N., Majorina M.A., Larina D.S., Kashparov I.A., Samatova E.N., Glukhov A.S., Melnik B.S. Independent of Their Localization in Protein the Hydrophobic Amino Acid Residues Have No Effect on the Molten Globule State of Apomyoglobin and the Disulfide Bond on the Surface of Apomyoglobin Stabilizes This Intermediate State. Plos.one, 2014, vol. 9, e98645.
9. Мажорина М.А., Глухова К.А., Марченков В.В., Мельник Б.С. Влияние аминокислотных замен на поверхности апомиоглобина на энергетический профиль белка. Молекулярная биология, 2018, т. 52, № 1, с. 62-72. [Majorina M.A., Glukhova K.A., Marchenkov V.V., Melnik B.S. Effect of substitutions in surface amino acids on energy profile of apomyoglobin. Molecular biology, 2018, vol. 52, no. 1, pp. 62-72 (In Russ.)]
