Владивосток, Приморский край, Россия
Белок Skp Yersinia pseudotuberculosis выполняет функции периплазматического шаперона в бактериях и обладает способностью связывать IgG человека и кролика. Данная работа посвящена изучению влияния этого шаперона на агрегацию IgG человека при разных значениях pH среды. Для решения этой задачи с помощью метода динамического рассеяния света была исследована кинетика агрегации rSkp, IgG и IgG в присутствии шаперона в кислом, нейтральном и щелочном растворах. Было показано, что в присутствии rSkp скорость процессов самоассоциации и агрегации IgG существенно снижается. Полученные результаты демонстрируют рН-зависимый характер шаперонной и иммуноглобулинсвязывающей активности rSkp. Наиболее устойчивые низкомолекулярные комплексы (RH до 10 нм) между шапероном и IgG человека образуются при кислых значениях рН среды. В случае защелачивания реакционной среды шаперонная активность rSkp снижается, и агрегация IgG хотя и замедляется, но в меньшей степени, чем при кислом рН. Полученная информация может представлять интерес для разработчиков стабильных и качественных биофармацевтических препаратов на основе иммуноглобулинов.
шаперон Skp, Yersinia pseudotuberculosis, агрегация белков, белок-белковые взаимодействия, динамическое рассеяние света
1. Harms N., Koningstein G., Dontje W., Muller M., Oudega B., Luirink J., de Cock H. The early interaction of the outer membrane protein Pho E with the periplasmic chaperone Skp occurs at cytoplasmic membrane. J. Biol. Chem., 2001, vol. 276, pp. 18804-18811.
2. Schafer U., Beck K., Muller M. Skp, a molecular chaperone of gram-negative bacteria, is required for the formation of soluble periplasmic intermediates of outer membrane proteins. J. Biol. Chem., 1999, vol. 274, pp. 24567-24574.
3. 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 (Moscow), 2012, vol. 77, no. 11, pp. 1459-1477. (In Russ.)]
4. Geyer R., Galanos C., Westphal O., Golecki J. A lipopolysaccharide-binding cell-surface protein from Salmonella minnesota. Isolation, partial characterization and occurrence in different Enterobacteriaceae. Eur. J. Biochem., 1979, vol. 98, pp. 27-38.
5. Holck A., Lossius I., Aasland R., Kleppe K. Purification and characterization of the 17 K protein, a DNA-binding protein from Escherichia coli. Biochim. Biophys. Acta, 1987, vol. 914, pp. 49-54.
6. Holck A., Lossius I., Aasland R., Haarr L., Kleppe K. DNA- and RNA-binding proteins of chromatin from Escherichia coli. Biochim. Biophys. Actа, 1987, vol. 908, pp. 188-199.
7. Holck A, Kleppe K. Identity of the 17-kilodalton protein, a DNA-binding protein from Escherichia coli, and the firA gene product. Gene, 1988, vol. 67, pp. 117-124.
8. Shrestha A., Shi L., Tanase S., Tsukamoto M., Nishino N., Tokita K., Yamamoto T. Bacterial Chaperone Protein, Skp, Induces Leukocyte Chemotaxis via C5a Receptor. Am. J. Pathol., 2004, vol. 164, pp. 763-772.
9. 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 G. Биохимия, 2009, т. 74, № 4, с. 501-514. [Sidorin E.V., Ziganshin R.Kh., Naberezhnyk G.A., Likhatskaya G.N., Trifonov E.V., Anastyuk S.D., Chernikov O.V., Solovyeva T.F. Chaperone protein Skp from Yersinia pseudotuberculosis is able to bind immunoglobulins G. Biochemistry (Moscow), 2009, vol. 74, no. 4, pp. 501-514. (In Russ.)]
10. 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, т. 77, № 11, с. 1571-1583. [Sidorin E.V., Tishchenko N.M., Khomenko V.A., Isayeva M.P., Dmitrenok P.S., Kim N.Yu., Likhatskaya G.N., Solovyeva T.F. Molecular cloning, isolation and characterization of chaperone Skp from Yersinia pseudotuberculosis. Biochemistry (Moscow), 2012, vol. 77, no. 11, pp. 1571-1583. (In Russ.)]
11. Hawea A., Kasperb J.C., Friessb W., Jiskoot W. Structural properties of monoclonal antibody aggregates induced by freeze-thawing and thermal stress. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 2009, vol. 38, pp. 79-87.
12. Arosio P., Barolo G., Muller-Spath T., Wu H., Morbidelli M. Aggregation Stability of a Monoclonal Antibody During Downstream Processing. Pharm. Res., 2011, vol.28, pp. 1884-1894.
13. Esfandiary R., Parupudi A., Casas-Finet J., Gadre D., Sathish H. Mechanism of Reversible Self-Association of a Monoclonal Antibody: Role of Electrostatic and Hydrophobic Interactions. J. Pharm. Sci., 2015, vol. 104, pp. 577-586.
14. Poon S., Rybchyn M.S., Easterbrook-Smith S.B., Carver J.A., Pankhurst G.J., Wilson M.R. Mildly acidic pH activates the extracellular molecular chaperone clusterin, J. Biol. Chem., 2002, vol. 277, no. 42, pp. 39532-39540.
15. Tapley T.L., Franzmann T.M., Chakraborty S., Jakob U., Bardwell J.C.A. Protein refolding by pH-triggered chaperone binding and release. PNAS, 2010, vol. 107, no. 3, pp. 1071-1076.
16. Bose D., Patra M., Chakrabarti A. Effect of pH on stability, conformation, and chaperone activity of erythroid & non-erythroid spectrin. Biochim. Biophys. Actа - Proteins and Proteomics, 2017, vol. 1865, pp. 694-702.
