ИСТИНА

Протеасома участвует в деградации неправильно фолдированных, отработавших и мутантных белков, в том числе экспрессируемых в нейронах при развитии полиглутаминовых нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Хантингтона, Кеннеди и др. Подобные мутантные белки содержат удлиненные, по сравнению с нормальными, полиглутаминовые фрагменты, которые, как считается, не могут быть полностью гидролизованы до коротких пептидов протеасомой. В результате возможно накопление плохо растворимых пептидов в клетках, образуются тельца включения, которые пагубно влияют на функцию нейронов, что и проявляется в симптомах данных заболеваний. Также возможно, что мутантные поли-Q белки оказывают ингибирующее действие на протеасому, препятствуя деградации клеточных белков, в результате чего клетка уходит в апоптоз. В нашей работе изучаются механизмы протеасомальной деградации пептидов и белков, содержащих полиглутаминовые последовательности. Из мозга мышей были выделены и очищены 20S и 26S протеасома, а также 11S регуляторная субчастица. Изучено влияние 11S регулятора на кинетические параметры гидролиза 20S и 26S протеасомой флуоресцентных пептидных субстратов Suc-LLVY-AMC, Ac-RLR-AMC, Z-LLE-AMC. Показано, что 11S субчастица практически не влияет на связывание флуоресцентных субстратов протеасомой, но значительно увеличивает скорость гидролиза. Гидролиз пептидов и белков, содержащих полиглутаминовые фрагменты, изучался на примере FRET-субстрата Dabcyl-KQ5GD-EDANS и белка хантингтин, с нормальной (15 глутаминов подряд) и мутантной (138 глутаминов подряд) аминокислотной последовательностью. Для FRET-субстрата получены масс-спектры после гидролиза протеасомой, и определены место протеолиза и Км. Хантингтин, содержащий 15Q и 138Q, выделяли из клеток HEK, трансфицированных плазмидой, несущей ген соответствующего белка. Плазмида любезно предоставлена д.б.н., проф. Е.В. Казначеевой (ИНЦ РАН, СПб). Показано, что присутствие мутантного хантингтина уменьшает скорость гидролиза стандартного субстрата 26S протеасомой, а 11S регулятор снимает этот ингибирующий эффект. Таким образом, показана возможность гидролиза поли-Q-содержащих субстратов протеасомой в присутствии 11S регулятора.