ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Малые белки теплового шока (small heat shock proteins, sHsp) участвуют в защите клеток от неблагоприятных воздействий, а также участвуют в регуляции активности ряда ферментов, функционировании цитоскелета и процессах апоптоза. Мономеры sHsp содержат в своем составе консервативный α-кристаллиновый домен, а также короткий С-концевой и вариабельный N-концевой домены. До последнего времени сведения о роли N-концевого домена в функционировании sHsp довольно ограничены. Целью предлагаемого проекта является подробное изучение роли N-концевого домена в образовании олигомеров и взаимодействии sHsp с белками-мишенями. Для этой цели предполагается получить и проанализировать свойства мутантов пяти sHsp (HspB1, HspB4, HspB5, HspB6 и HspB8) с удаленным консервативным нонапептидом, расположенным в N-концевом домене. Помимо этого будет проведено исследование структуры и свойств мутантов αВ-кристаллина, экспрессия которых коррелирует с развитием врожденных заболеваний и содержащих в своей структуре точечные мутации в N-концевом домене. В ходе выполнения проекта планируется провести подробное изучение взаимодействия sHsp с важным белком цитоскелета, тубулином, а также с адаптерными белками Bag3 и 14-3-3 и выявить роль N-концевого домена sHsp в этих взаимодействиях. Выполнение запланированных исследований позволит приблизиться к пониманию механизма функционирования малых белков теплового шока, нарушение нормального функционирования которых сопровождается развитием тяжелых заболеваний.
Small heat shock proteins (sHsp) protect the cell against different unfavorable conditions. In addition these protein regulate activity of certain enzymes, cytoskeleton functioning and apoptosis. Monomers of sHsp contain conservative α-crystallin domain, short C-terminal domain and variable N-terminal domain detailed role and functioning of which remains elusive. The main aim of this investigation is analysis of the role of the N-terminal domain in oligomer formation and in the interaction of sHsp with certain key protein targets. For this purpose we plan to obtain and to analyze properties of mutants of five sHsp (HspB1, HspB4, HspB5, HspB6 and HspB8) lacking conservative nonapeptide in the N-terminal domain. We also plan to analyze structure and properties of αB-crystallin point mutants expressed in certain congenital diseases and carrying point replacements in the N-terminal domain. In the course of this project we also plan to analyze interaction of sHsp with key cytoskeleton protein, tubulin, and two adapter proteins, namely Bag3 and 14-3-3 and to elucidate the role of the N-terminal domain of sHsp in this interaction. We hope that fulfillment of this project will provide important information and will help for understanding of the mechanism of functioning of sHsp that malfunctioning lead to development of serious diseases.
Предполагается охарактеризовать точечные мутанты кристаллина с заменами в N-концевом домене, экспрессия которых коррелирует с развитием врожденных заболеваний человека. Предполагается исследовать и охарактеризовать модификацию малого белка теплового шока HspB1 под действием метилглиоксаля. Планируется исследовать структуру и свойства гетероолигомерных комплексов, образуемых малыми белками теплового шока с модификациями в N-концевом домене.
В лаборатории налажены методы получения рекомбинантных малых белков теплового шока и их точечных мутаций. Разработаны методы исследования белок-белковых взаимодействий, имеется доступ к оборудованию коллективного пользования, необходимого для реализации проекта
Установлено, что метилглиоксаль модифицирует малый белок теплового шока HspB1 с образованием гидроимидазолонов, но не аргпиримидинов. Показано, что устоявшееся в литературе мнение о том, что HspB1 является единственной и основной мишенью модификации метилглиоксалем ошибочно и подлежит ревизии. Показано что обусловленные мутациями HspB1 нейродегенеративные заболевания могут быть связаны с изменением олигомерного состояния этого малого белка теплового шока.
РФФИ | Соисполнитель |
Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» | Соисполнитель |
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Роль N-концевого домена в формировании структуры и белок-белковых взаимодействиях малых белков теплового шока |
Результаты этапа: Проведено систематическое исследование структуры и свойств двух ма- лых белков теплового шока, альфаВ-кристаллина и HspB1, а также точеч- ных мутантных форм HspB1, экспрессия которых коррелирует с болезнью Шарко-Мари-Тута. Показано, что краудинг-агенты могут вызывать увели- чение размера олигомеров малого белка теплового шока, а добавление суб- стратов способно обращать эффект, вызываемый краудинг-агентами. Точеч- ные мутации могут вызывать изменение олигомерного состояния HspB1 и это изменение может стать причиной развития различных патологических процессов. Метилглиоксаль модифицирует остатки аргинина HspB1 с об- разованием гидроимидазолонов, но не аргпиримидина. HspB1 не является единственной и преимущественной мишенью для модификации метилгли- оксалем в клетке. | ||
2 | 1 января 2020 г.-26 декабря 2020 г. | Роль N-концевого домена в формировании структуры и белок-белковых взаимодействиях малых белков теплового шока |
Результаты этапа: | ||
3 | 1 января 2021 г.-28 декабря 2021 г. | Роль N-концевого домена в формировании структуры и белок-белковых взаимодействиях малых белков теплового шока |
Результаты этапа: Разработан метод экспрессии и выделения рекомбинантного малого белка теплового шока человека HspB7. Установлено, что этот белок может образовывать как малые олигомеры (вероятно, димеры) так и очень большие олигомеры. Получены делеционный мутант мутанты, в которых был удален N-концевой 40 членный пептид и делеционный мутант, в котором был удален полисериновый пептид, расположенный в N-концевом домене. Показано, что делеция указанных фрагментов предотвращает образование крупных олигомеров HspB7. Установлено, что HspB7 способен образовывать гетероолигомерные комплексы с двумя другими малыми белками теплового шока, HspB6 и HspB8. Исследованы физико-химические свойства точечного мутанта R29A малого белка теплового шока HspB8. Показано, что белок дикого типа представлен в оснвонвом в виде мономеров, а точеный мутант R29A склонен к образованию более крупных олигомеров (вероятно тримеров и тетрамеров). Подготовлен обзор, посвященный анализу структуры и свойств малого белка теплового шока HspB7, высказано предположение, что этот белок может играть важную роль защите сердца от различных неблагоприятных воздействий. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".