С помощью липосомальной модели установлена прямая зависимость между изменениями в молекулярной структуре неспецифических поринов наружной мембраны грамотрицательных бактерий, происходящими под действием температуры, и функциональной активностью этих белков. В работе были использованы: OmpF порин из Y. ruckeri , бактерии патогенной для рыб и в качестве белка сравнения классический OmpF порин из E. coli . Установлено, что в отличие от порина из E. coli, OmpF порин из Y. ruckeri более устойчив к действию температуры. Для обоих белков показано, что стабильное освобождение флуорометки наблюдается до температуры, не превышающей критическую температуру диссоциации тримеров белков на мономеры, при более высокой температуре наблюдается резкое снижение каналообразующей активности поринов. Высказано предположение о том, что необратимые конформационные изменения в мономерах поринов, происходящие в результате термоденатурации, «не позволяют» им образовывать проводящий тримерный канал даже в липидном окружении.
порин, нанопоры, липосомальная модель, функциональная активность
1. Majd S., Yusko E.C., Billeh Y.N., Macrae M.X., Yang J., Mayer M. Applications of biological pores in nanomedicine, sensing, and nanoelectronics. Curr Opin Biotechnol., 2010, vol. 21, pp. 439-476.
2. Pradeep H., Rajanikant G.K. Nanochannels: biological channel analogues. IET Nanobiotechnol., 2012, vol. 6, no. 2, pp. 63-70.
3. Schulz G.E. The structure of bacterial outer membrane proteins. Biochim. Biophys. Acta, 2002, vol. 1565, pp. 308-317.
4. Koebnick R., Locher K.P., Van Gelder P. Structure and function of bacterial outer membrane proteins: barrels in a nutshell. Mol. Microbiol., 2000, vol. 37, pp. 239-253.
5. Набережных Г.А., Карпенко А.А, Горбач В. И., Хоменко. В.А., Новикова О.Д., Кульчин Ю.Н. Исследование морфологии надмолекулярных структур белка-порина из Yersinia pseudotuberculosis в липидном бислое методом атомно-силовой микроскопии. Актуальные вопросы биологической физики и химии. БФФХ - 2016, 2016, т. 2, c. 32-36. [Naberezhnykh G. A, Karpenko A.A., Gorbach V. I., Khomenko V.A., Novikova O.D., Kulchin Yu.N. Morphology of supramolecular structures of pore-forming protein from Yersinia pseudotuberculosis in lipid bilayer by atomic force microscopy. Russian Journal of Biological Physics and Chemistry, 2016, vol. 2, pp. 32-36. (In Russ.)]
6. Новикова О.Д., Ким Н.Ю., Лукьянов П.А., Емельяненко В.И., Кузнецова С.М., Лихацкая Г.Н., Соловьева Т.Ф. Влияние рН на структуру и функциональную активность порина из наружной мембраны Yersinia pseudotuberculosis (иерсинина) Сообщение 2. рН-Индуцированные конформационные интермедиаты порина из наружной мембраны Y. pseudotuberculosis. Биол. мембраны, 2007, т. 24, № 2, с. 159-168. [Novikova O. D., Kim N. Yu., Luk’yanov P. A., Likhatskaya G. N., Emel’yanenko V. I., Solov’eva T. F. Effects of pH on Structural and Functional Properties of Porin from the Outer Membrane of Yersinia pseudotuberculosis. II. Characterization of pH-Induced Conformational Intermediates of Yersinin. Membrane and Cell Biology, 2007, vol. 1, no. 2, pp. 154-162. (In Russ.)]
7. Novikova O.D., Chistyulin D.K., Khomenko V.A., Sidorin E.V., Kim N.Yu., Sanina N.M., Portnyagina O.Yu., Solov'eva T.F., Uversky V.N., Shnyrov V.L. Peculiarities of thermal denaturation of OmpF porin from Yersinia ruckeri. Molecular BioSystems, 2017, vol. 13, pp. 1854-1862.
8. Rosenbusch J.P. Characterization of the major envelope protein from Escherichia coli. Regular arrangement on the peptidoglycan and unusual dodecyl sulfate binding. J. Biol. Chem., 1974, vol. 249, no. 24, pp. 8019-8029.
