ИСТИНА

Известно, что инсулин способен формировать полиморфные по структуре фибриллы. Как правило, используемые в исследованиях фибриллогенеза инсулина методы, такие как визуализация фибрилл при разном разрешении, рентгеноструктурный анализ и окрашивание тиофлавином Т с последующим измерением квантового выхода флуоресценции и кинетики роста агрегатов, не дают информацию об аминокислотных остатках молекулы инсулина, которые участвуют в межмолекулярных взаимодействиях при образовании фибрилл. С другой стороны, помимо использования новых методов идентификации участков молекулы, которые образуют остов фибрилл, необходимо использовать сравнительный анализ последовательностей инсулина и его аналогов, например, лизпро и гларгина. С целью выявления в аминокислотной последовательности мономера инсулина и его аналогов амилоидогенных фрагментов, ответственных за формирование остова фибриллы мы использовали как теоретический, так и экспериментальный подходы. Было использовано пять биоинформатических программ (FoldAmyloid, ArchCandy, PASTA2.0, Waltz и AGGRESCAN) для предсказания амилоидогенных участков белковой цепи. Затем определяли устойчивые к действию протеаз участки фибрилл инсулина и его аналогов в ходе анализа продуктов гидролиза с помощью тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения и детекцией ионов в орбитальной ловушке (Orbitrap). Препараты белков для исследования были предоставлены сотрудниками ИБХ РАН им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова и АО «НПК Биоран», Россия. Амилоидогенные участки в А-цепи (А8-А15) и В-цепи (В12-В19 и В23-В27) инсулина, лизпро и гларгина, предсказанные тремя программами – FoldAmyloid, Waltz и AGGRESCAN, пересекались с экспериментальными данными для остова фибрилл (защищенные от протеолиза участки цепей А4-А20 и В5-В25). Общими между предсказанными и экспериментальными данными являлись две последовательности – А8-А15 и В12-В19. Знание амилоидогенных участков в структуре фибрилл позволит в дальнейшем проводить направленный подбор низкомолекулярных лекарств, препятствующих формированию амилоидных олигомеров и фибрилл инсулина, лизпро и гларгина. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 18-14-00321, а также ЦКП Института белка РАН.