БИОХИМИЯ, 2016, том 81, вып. 2, с. 215–230
УДК 577.127
Структура, шапероновая активность и агрегация дикой и мутантной (R12C) форм αВ-кристаллина при нагревании и в присутствии ионов кальция; возможная роль ионов кальция в патогенезе катаракты
1 Университет Шираза, Департамент биологии, лаборатория химии белка, 71345, Шираз, Иран; факс: +98(711)322-80916, электронная почта: ryousefi@shirazu.ac.ir
2 Технологический университет Шираза, Департамент химии, Шираз, Иран
3 Медицинский университет Шираза, Департамент фармацевтической биотехнологии, Шираз, Иран
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: αВ-кристаллин, аминокислотная замена R12C, шаперон, тепловой стресс (нагревание), агрегация.
Аннотация
Целью настоящей работы была оценка шапероновой активности, структуры и склонности к агрегации αB-кристаллина (αB-Cry) дикого типа и его мутантной формы, содержащей аминокислотную замену R12C, в присутствии ионов кальция. Результаты спектрофотометрического анализа показали, что дикая форма αB-кристаллина различается по вторичной и третичной структуре. Кроме того, аминокислотная замена R12C приводит к некоторому увеличению шапероновой активности этого белка. Тепловой стресс и ионы кальция, соответственно, увеличивают и уменьшают степень экспозиции гидрофобных поверхностей в растворитель, что сопровождается образованием упорядоченных и неупорядоченных агрегатов обеих форм белка. В отличие от белка дикого типа, мутантная форма белка R12C демонстрирует значительную устойчивость к агрегации под действием теплового стресса и ионов кальция. Также отмечено, что в присутствии кальция изменение структуры белковой молекулы сопровождается сокращением площади экспонированных в растворитель гидрофобных участков и снижением шапероновой активности обоих белков. Также при определении изменения подвижности в геле была продемонстрирована внутренняя способность мутантной формы (R12C) αB-кристаллина к димеризации белка вследствие образования дисульфидных мостиков. В целом полученные в настоящей работе результаты имеют большое значение для понимания молекулярного механизма действия различных факторов, вовлеченных в процессы развития катаракты.