БИОХИМИЯ, 2017, том 82, вып. 3, с. 470–480
УДК 616.858-008.6;577.174.5
Митохондриальный субпротеом Rpn10-связывающих белков мозга и его изменения, индуцированные нейротоксином МФТП и нейропротектором изатином
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: нейропластичность, МФТП-индуцированный паркинсонизм, нейропротектор, изатин, Rpn10-связывающие белки, митохондриальная фракция мозга, субпротеом.
Аннотация
Митохондрии играют важную роль в молекулярных механизмах нейропластичности, определяющих адаптивные изменения, которые происходят в клетках мозга в ответ на изменение физиологического состояния или развитие патологии. Эти внутриклеточные органеллы являются важной мишенью как для нейротоксинов, вызывающих развитие болезни Паркинсона, так и для нейропротекторов. В литературе накапливается все больше данных, что индуцируемое 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридином (МФТП) нарушение функций митохондрий влияет на работу убиквитин-протеасомной системы (UPS), ответственной за селективную деградацию поврежденных белков из различных внутриклеточных компартментов, включая митохондрии, а нейропротекторные механизмы действия ряда противопаркинсонических препаратов-ингибиторов могут быть связаны с их эффектами именно на UPS. Важным этапом доставки белков, подлежащих протеолитической деградации в протеасомах, является их взаимодействие с субъединицей Rpn10 регуляторной субчастицы 19S, которая служит рецептором убиквитина. В данной работе исследовано влияние однократного введения мышам нейротоксина МФТП и нейропротектора изатина на активность моноаминоксидазы (МАО) Б и субпротеом Rpn10-связывающих белков митохондрий мозга. Введение мышам изатина предупреждало вызванную МФТП инактивацию МАО Б и влияло на профиль Rpn10-связывающих белков митохондрий мозга, в котором четко различались два пула: конститутивный пул Rpn10-связывающих белков, нечувствительный к действию нейротоксинов и нейропротекторов, и вариабельный пул, специфически изменяющийся при введении МФТП, изатина или обоих этих веществ. При введении нейропротекторной дозы изатина, использованной в данном исследовании, его концентрация в мозге может достигать уровня, вызывающего апоптоз клеток in vitro. Поэтому индуцированное изатином изменение репертуара Rpn10-связывающих белков митохондрий мозга, по-видимому, способствует переключению механизма целенаправленного удаления отдельных поврежденных белков на более эффективную («глобальную») элиминацию поврежденных органелл и клеток.