БИОХИМИЯ, 2002, том 67, вып. 4, с. 492–507
УДК 577.112
Кинетика агрегации белков. Количественная оценка шаперонной активности в тестах, основанных на подавлении агрегации белков
Обзор
Институт биохимии им. А.Н.Баха РАН
Поступила в редакцию 12.09.2001
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: агрегация, денатурация, рефолдинг, кинетика, молекулярные шапероны, гуанидингидрохлорид, мочевина.
Аннотация
Проведен анализ экспериментальных данных по кинетике необратимой агрегации белков, вызываемой действием тепла или денатурирующих агентов (гуанидингидрохлорида, мочевины). Показано, что в большинстве случаев протекающая во времени агрегация белков на завершающем этапе процесса следует кинетике реакции первого порядка. Предложены методы расчета соответствующих кинетических параметров: предельного значения оптического поглощения Alim при t → ∞ (t – время) в случае регистрации кинетики агрегации по увеличению кажущегося оптического поглощения (A) и константы скорости реакции первого порядка kI. Выявлены случаи, когда константа kI, рассчитываемая из кинетической кривой тепловой агрегации ферментов, совпадает с константой скорости инактивации фермента. Подобная ситуация интерпретируется как случай, когда скорость агрегации лимитируется стадией денатурации фермента. Сделан вывод о том, что для выяснения механизма агрегации необходима постановка кинетических исследований в широком диапазоне концентраций белка. Проанализирована также ситуация, когда протекающая во времени агрегация, сопровождающая рефолдинг белков после воздействия денатурирующих агентов типа гуанидингидрохлорида и мочевины, в завершающей фазе следует кинетике реакции первого порядка. Предложена кинетическая модель рефолдинга белков, объясняющая подобную кинетическую закономерность. В тех случаях, когда агрегация белкового субстрата следует кинетике реакции первого порядка, параметры Alim и kI могут быть использованы для количественной оценки эффективности действия шаперона в тестах, основанных на подавлении агрегации белка.