Анализ параметров флуоресценции тиофлавина Т, который является специфичным для обнаружения амилоидных фибрилл, и параметров собственной флуоресценции белков крови позволил установить, что образование комплекса “амилоидные структуры - белки плазмы крови” зависит от температуры инкубации, так как связи между белками и их лигандами ослабевают при повышенных температурах. Продемонстрировано, что изменение рН среды инкубации, как в кислую, так и в щелочную области также сказывается на образовании комплексов сывороточного альбумина с амилоидными структурами, по-видимому, в результате изменения связывающей способности альбуминов при их окислении. Выявлено, что эссенциальные (Zn, Cu) микроэлементы, взаимодействуя с комплексом “амилоидные структуры - белки плазмы крови”, приводят к модификации параметров собственной и зондовой флуоресценции, что подтверждает предположение о существовании металл-связывающих сайтов в амилоидных фибриллах для ионов металлов.
амилоидные структуры, белки крови, спектральные характеристики, физико-химические факторы
1. Lansbury P.T. Evolution of amyloid: what normal protein folding may tell us about fibrillogenesis and disease. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1999, vol. 96, no. 7, DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.96.7.3342.
2. Uversky V.N., Fink A.L. Conformational constraints for amyloid fibrillation: the importance of being unfolded. Biochimica et Biophysica Acta, 2004, vol. 169, no. 2, DOI:https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2003.12.008.
3. Goedert M. Alpha-synuclein and neurodegenerative diseases. Nature Reviews Neuroscience, 2001, vol. 2. DOI:https://doi.org/10.1038/35081564.
4. Batarseh Y.S., Duong Q.-V., Mousa Y.M., Al Rihani S.B., Elfakhri K., Kaddoumi A. Amyloid-β and astrocytes interplay in amyloid-β related disorders. International Journal of Molecular Sciences, 2016, vol. 17, no. 3. DOI:https://doi.org/10.3390/ijms17030338.
5. Louw C., Gordon A., Johnston N., Mollatt C., Bradley G., Whiteley C.G. Arginine deiminases: therapeutic tools in the etiology and pathogenesis of Alzheimer's disease. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 2007, vol. 22, no. 1. DOI:https://doi.org/10.1080/14756360600990829.
6. Довидченко Н.В., Леонова Е.И., Галзицкая О.В. Механизмы образования амилоидных фибрилл. Успехи биологической химии, 2014, т. 54, с. 203-230. [Dovidchenko N.V., Leonova E.I., Galzickaya O.V. Mechanisms of amyloid fibrils formation. Uspekhi Biologicheskoi Khimii, 2014, vol. 54, pp. 203-230. (In Russ)]
7. Dobson C.M. The structural basis of protein folding and its links with human disease. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2001, vol. 356. DOI:https://doi.org/10.1098/rstb.2000.0758.
8. Радько С.П., Хмелева С.А., Супрун Е.В., Козин С.А., Бодоев Н.В., Макаров А.А., Арчаков А.И., Шумянцева В.В. Физико-химические методы исследования агрегации b-амилоида. Биомедицинская химия, 2015, т. 61, вып. 2, с. 258-274. [Radko S.P., Khmeleva S.A., Suprun E.V., Kozin S.A., Bodoev N.V., Makarov A.A., Archakov A.I., Shumyantseva V.V. Physico-chemical methods for studying amyloid-β aggregation. Biochemistry, Supplemental Series B, 2015, vol. 9, no. 3, pp. 258-274. (In Russ)]
9. Huang B., He J., Ren J., Yan X.Y., Zeng C.M. Cellular membrane disruption by amyloid fibrils involved intermolecular disulfide cross - linking. Biochemistry, 2009, vol. 48, no. 25. DOI:https://doi.org/10.1021/bi900219c.
10. Malisauskas M., Ostman J., Darinskas A., Zamotin V., Liutkevicius E., Lundgren E., Morozova-Roche L.A. Does the cytotoxic effect of transient amyloid oligomers from common equine lysozyme in vitro imply innate amyloid toxity? Journal of Biological Chemistry, 2005, vol. 280, no. 8. DOI:https://doi.org/10.1074/jbc.M407273200.
11. Лукьяненко Л.М., Зубрицкая Г.П., Венская Е.И., Скоробогатова А.С., Кутько А.Г., Слобожанина Е.И. Влияние амилоидов на физико-химическиое состояние липидного бислоя мембран эритроцитов. Новости медико-биологических наук, 2013, т. 7, № 1, с. 9-13. [Lukyanenko L.M., Zubritskaja G.P., Venskaya E.I., Skarabahatava A.S., Kutko A.G., Slobozhanina E.I. Еffect of amyloids on the physic-chemical state of the lipid bilayer of human erythrocytes. News of biomedical sciences, 2013, vol. 7, no. 1, p. 9-12. (In Russ)]
12. Зубрицкая Г.П., Лукьяненко Л.М., Венская Е.И., Слобожанина Е.И. Индуцированная амилоидами модификация мембран эритроцитов человека. Влияние антиоксидантов. Доклады НАН Беларуси, 2014, № 4, с. 78-81. [Zubritskaja G.P., Lukyanenko L.M., Venskaya E.I., Slobozhanina E.I. Modification of human erythrocyte membranes induced by amyloids. Doklady Natsional’noi Akademii nauk Belarusi, 2014, no. 4, pp. 78-81. (In Russ.)]
13. Krebs M.R., Bromley E.N., Donald A.M. The binding of thioflavin-T to amyloid fibrils: localization and implications. Structural Biology, 2005, vol. 149, no. 1. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jsb.2004.08.002.
14. Amdursky N., Erez Y., Huppert D. Molecular rotors: what lies behind the high sensitivity of the thioflavin-T fluorescent marker. Accounts of Chemical Research, 2012, vol. 45. DOI:https://doi.org/10.1021/ar300053p.
15. Duce J., Bush А. Biological metals and Alzheimer's disease: implications for therapeutics and diagnostics. Progress in Neurobiology, 2010, vol. 92, no. 1. DOI:https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2010.04.003.
16. Tõugu V., Tiiman А., Palumaa Р. Interactions of Zn(II) and Cu(II) ions with Alzheimer's amyloid-beta peptide. Metal ion binding, contribution to fibrillization and toxicity. Metallomics, 2011, vol. 3, no. 3. DOI:https://doi.org/10.1039/c0mt00073f.
17. Greenwald J., Riek R. Biology of amyloid: structure, function, and regulation. Structure, 2010, vol. 18, no. 10. DOI:https://doi.org/10.1016/j.str.2010.08.009.
18. Lau T.L., Ambroggio E.E., Tew D.J., Cappai R., Masters C.L., Fidelio G.D., Barnham K.J., Separovic F. Amyloid-β peptide disruption of lipid membranes and the effect of metal ions. J. Mol. Biol., 2006, vol. 356, no. 3. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jmb.2005.11.091.
