В данной работе мы исследовали белок L1 из галофильной археи Haroarcula marismortui. Белок является рРНК-связывающим и взаимодействует со спиралями Н77-Р78 23S рРНК. В структуру белка L1 нами введена стабилизирующая дисульфидная связь. Для поиска участка полипептидной цепи, в котором нужно проектировать дисульфидную связь, был использован подход, основанный на поиске нативно-развернутых участков в белках. Результаты нашего предыдущего исследования [1] подтвердили, что программы, предсказывающие нативно-развернутые участки (например, PONDR-FIT и IsUnstruct) можно использовать для поиска ослабленных участков в белках с жесткой упаковкой. Именно в таких участках нужно проектировать стабилизирующие дисульфидные связи. С помощью программ PONDR-FIT и IsUnstruct нами проведен анализ аминокислотной последовательности белка L1 и предсказан регион, обладающий высокой степенью неупорядоченности структуры. Им оказался участок во втором домене этого белка. В предсказанном участке нами выбраны аминокислотные остатки E82 и D114, замена которых на остатки цистеинов привела к формированию дисульфидной связи. Методом спектроскопии кругового дихроизма показано, что введенная дисульфидная связь увеличила температуру плавления белка L1 приблизительно на 10 градусов.
рибосомный белок L1, Haroarcula marismortui, дисульфидная связь, стабильность белка, нативно-развернутые участки, спектроскопия кругового дихроизма
1. Nagibina G.S., Tin U.F., Glukhov A.S., Melnik T.N., Melnik B.S. Intrinsic Disorder-Based Design of Stabilizing Disulphide Bridge in Galphao Protein. Protein Pept. Lett., 2016, vol. 23, no. 2, pp. 176-184.
2. Tompa P., Han K.-H. Intrinsically disordered proteins. Phys. Today, 2012, vol. 65, no. 8, pp. 64-65.
3. Deng X., Eickholt J., Cheng J. A comprehensive overview of computational protein disorder prediction methods. Mol. BioSyst., 2012, vol. 8, no. 1, pp. 114-121.
4. Lobanov M.Y., Sokolovskiy I.V., Galzitskaya O.V. IsUnstruct: Prediction of the residue status to be ordered or disordered in the protein chain by a method based on the Ising model. J. Biomol. Struct. Dyn., 2013, vol. 31, no. 10, pp. 1034-1043.
5. Dosztányi Z., Csizmók V., Tompa P., Simon I. The pairwise energy content estimated from amino acid composition discriminates between folded and intrinsically unstructured proteins. J. Mol. Biol., 2005, vol. 347, no. 4, pp. 827-839.
6. Xue B., Dunbrack R.L., Williams R.W., Dunker A.K., Uversky V.N. PONDR-FIT: A meta-predictor of intrinsically disordered amino acids. Biochim. Biophys. Acta - Proteins Proteomics, 2010, vol. 1804, no. 4, pp. 996-1010.
7. Camacho Córdova D.I., Camacho Ruíz R.M., Mateos Díaz J.C., Córdova López J.A., Rodríguez González J.A. Haloarcula marismortui, eighty-four years after its discovery in the Dead Sea, Review. Int. J. Eng. Res. Technol., 2014, vol. 3, no. 6, pp. 1257-1267.
8. Klein D. J., Moore P. B. and Steitz T. A. The roles of ribosomal proteins in the structure assembly, and evolution of the large ribosomal subunit. J. Mol. Biol., 2004, vol. 340, no. 1, pp. 141-177.
9. Gabdulkhakov A., Tishchenko S., Mikhaylina A., Garber M., Nevskaya N., Nikonov S. Crystal Structure of the 23S rRNA Fragment Specific to r-Protein L1 and Designed Model of the Ribosomal L1 Stalk from Haloarcula marismortui. Crystals, 2017, vol. 7, no. 2, p. 37.
10. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 1970, vol. 227, no. 5259, pp. 680-685.
11. Ellman G.L. Tissue Sulfhydryl Groups. Biochem. Biophys., 1958, vol. 82, no. 1, pp. 70-77.
