1. Институт белка, Пущино, Россия 2. Институт биофизики клетки, Пущино, Россия 3. Институт белка, Пущино, Россия; Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии, пос. Оболенск, Московская обл., Серпуховский р-н, Россия
Характерной особенностью амилоидных структур является полиморфизм. Изучение амилоидных структур и процесса их формирования было проведено для синтетических и рекомбинантных препаратов Ab(1-40) и Ab(1-42) пептидов. При исследовании этих пептидов нами были получены фибриллы разной морфологии. Мы наблюдали фибриллярные образования в виде одиночных фибрилл, лент, жгутов, пучков и кластеров. Полиморфизм фибрилл наблюдается не только при изменении условий среды, но и в одних и тех же условиях, и является общей характерной особенностью всех амилоидных формирований. Фибриллы Аb(1-40) пептидов имеют тенденцию формировать агрегаты фибрилл в виде лент, в то время как Аb(1-42) пептид в тех же условиях полимеризуется в виде шероховатых фибрилл разного диаметра и имеет склонность к ветвлению. Мы предполагаем, что формирование фибрилл Ab(1-40) и Ab(1-42) пептидов происходит по упрощённой схеме: дестабилизированный мономер ® кольцевой олигомер ® зрелая фибрилла, состоящая из кольцевых олигомеров. Исходя из положения, что именно кольцевой олигомер является основной строительной единицей амилоидной фибриллы (аналогично клетке в организме), можно легко объяснить полиморфизм фибрилл, а также дробление зрелых фибрилл при различных внешних воздействиях, ветвление и неоднородность диаметра (шероховатость поверхности) фибрилл. Одним из аспектов изучения амилоидогенеза является определение участков полипептидной цепи, формирующих остов амилоидной фибриллы. Нами теоретически предсказаны амилоидогенные участки для двух изоформ Аb пептидов, способные формировать амилоидную структуру – аминокислотные остатки (а.о) 16-21 и 32-36. При помощи метода тандемной масс-спектрометрии эти участки были определены экспериментально. Показано, что участки пептида Ab(1-40) с 16 по 22 и с 28 по 40 а.о. устойчивы к воздействию протеаз, то есть входят в остов амилоидной фибриллы. Для Ab(1-42) пептида показано, что вся последовательность недоступна действию протеаз, что свидетельствует о разном способе ассоциации кольцевых олигомеров при формировании фибрилл. На основании методов электронной микроскопии и масс-спектрометрических данных нами предложена молекулярная модель фибриллы, образованной Ab(1-40) и Ab(1-42) пептидами.
Селиванова О.М., Рогачевский В.В., Сурин А.К., Галзитская О.В. (2018) Молекулярный механизм амилоидообразования Ab пептидом: обзор собственных работ. Биомедицинская химия, 64(1), 94-109.
Селиванова О.М. и др. Молекулярный механизм амилоидообразования Ab пептидом: обзор собственных работ // Биомедицинская химия. - 2018. - Т. 64. -N 1. - С. 94-109.
Селиванова О.М. и др., "Молекулярный механизм амилоидообразования Ab пептидом: обзор собственных работ." Биомедицинская химия 64.1 (2018): 94-109.
Селиванова, О. М., Рогачевский, В. В., Сурин, А. К., Галзитская, О. В. (2018). Молекулярный механизм амилоидообразования Ab пептидом: обзор собственных работ. Биомедицинская химия, 64(1), 94-109.
Quist A., Doudevski I., Lin H., Azimova R., Ng D., Frangione B. et al. (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102(30), 10427-10432. CrossRef Scholar google search
Paravastu A.K., Qahwash I., Leapman R.D., Meredith S.C., Tycko R. (2009) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106(18), 7443-7448. CrossRef Scholar google search
Bieschke J., Zhang Q., Powers E.T., Lerner R.A., Kelly J.W. (2005) Biochemistry, 44(13), 4977-4983. CrossRef Scholar google search
Cohen S.I.A., Linse S., Luheshi L.M., Hellstrand E., White D.A., Rajah L. et al. (2013) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 110(24), 9758-9763. CrossRef Scholar google search
Meisl G., Yang X., Hellstrand E., Frohm B., Kirkegaard J.B., Cohen S.I.A. et al. (2014) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 111(26), 9384-9389. CrossRef Scholar google search
Dovidchenko N.V., Finkelstein A.V., Galzitskaya O.V. (2014) J. Phys. Chem. B, 118(5), 1189-1197. CrossRef Scholar google search
Lu J.-X., Qiang W., Yau W.-M., Schwieters C.D., Meredith S.C., Tycko R. (2013) Cell, 154(6), 1257-1268. CrossRef Scholar google search
Wälti M.A., Ravotti F., Arai H., Glabe C.G., Wall J.S., Böckmann A. et al. (2016) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, DOI:10.1073/pnas.1600749113. CrossRef Scholar google search
Colvin M.T., Silvers R., Ni Q.Z., Can T.V., Sergeyev I., Rosay M. et al. (2016) J. Am. Chem. Soc., 138(30), 9663-9674. CrossRef Scholar google search
Xiao Y., Ma B., McElheny D., Parthasarathy S., Long F., Hoshi M. et al. (2015) Nat. Struct. Mol. Biol., 22(6), 499-505. CrossRef Scholar google search
Pauwels K., Williams T.L., Morris K.L., Jonckheere W., Vandersteen A., Kelly G. et al. (2012) J. Biol. Chem., 287(8), 5650-5660. CrossRef Scholar google search
Cukalevski R., Yang X., Meisl G., Weininger U., Bernfur K., Frohm B. et al. (2015) Chem. Sci., 6(7), 4215-4233. CrossRef Scholar google search
Lührs T., Ritter C., Adrian M., Riek-Loher D., Bohrmann B., Döbeli H. et al. (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102(48), 17342-17347. CrossRef Scholar google search
Paravastu A.K., Leapman R.D., Yau W.-M., Tycko R. (2008) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105(47), 18349-18354. CrossRef Scholar google search
Qiang W., Yau W.-M., Luo Y., Mattson M.P., Tycko R. (2012) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 109(12), 4443-4448. CrossRef Scholar google search
Schütz A.K., Vagt T., Huber M., Ovchinnikova O.Y., Cadalbert R., Wall J. et al. (2015) Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 54(1), 331-335. CrossRef Scholar google search
Schmidt M., Rohou A., Lasker K., Yadav J.K., Schiene-Fischer C., Fändrich M. et al. (2015) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 112(38), 11858-11863. CrossRef Scholar google search
