Изатин (индол-2,3-дион) — эндогенный регулятор, оказывающий разнообразные эффекты, которые опосредуются многочисленными изатинсвязывающими белками, локализованными в различных компартментах клеток мозга и периферических тканей. Он проявляет свойства нейропротектора, который в модели экспериментального паркинсонизма, индуцированного ведением нейротоксина МФТП, снижает двигательные нарушения, свойственные этому заболеванию. Молекулярные механизмы нейропротекторного действия изатина включают его прямое взаимодействие с протеасомами — внутриклеточными надмолекулярными комплексами, ответственными за таргетную элиминацию белков. При инкубации с изатином (100 мкМ) фракций 26S и 20S протеасом мозга кролика, содержащих весь спектр собственно протеасомных субъединиц, а также ряд ассоциированных с протеасомами белков, обнаружены существенные различия в количестве и составе высвободившихся белков. В случае 26S протеасом, содержащих, помимо коровой части (20S протеасома), 19S регуляторные субчастицы, инкубация с изатином приводила к более чем трёхкратному увеличению числа диссоциировавших белков. В случае 20S протеасом (содержащих только коровую часть) инкубация с изатином приводила к существенному снижению числа диссоциировавших белков по сравнению с контролем. Полученные результаты свидетельствуют о важной роли компонентов регуляторной 19S субчастицы в формировании субпротеома протеасом и чувствительности этих надмолекулярных комплексов к изатину.
Загрузить PDF:
Ключевые слова: 26S и 20S протеасомы, субпротеом, интерактом, изатин, нейропротектор, коровая часть протеасомы, регуляторная субчастица
Бунеева О.А. и др. Ключевая роль регуляторной 19S субчастицы в изменении субпротеома протеасом мозга, индуцированном нейропротектором изатином // Биомедицинская химия. - 2022. - Т. 68. -N 4. - С. 250-262.
Бунеева О.А. и др., "Ключевая роль регуляторной 19S субчастицы в изменении субпротеома протеасом мозга, индуцированном нейропротектором изатином." Биомедицинская химия 68.4 (2022): 250-262.
Бунеева, О. А., Копылов, А. Т., Медведев, А. Е. (2022). Ключевая роль регуляторной 19S субчастицы в изменении субпротеома протеасом мозга, индуцированном нейропротектором изатином. Биомедицинская химия, 68(4), 250-262.
Список литературы
Medvedev A.E., Clow A., Sandler M., Glover V. (1996) Isatin − a link between natriuretic peptides and monoamines? Biochem. Pharmacol., 52, 385-391. CrossRef Scholar google search
Medvedev A., Igosheva N., Crumeyrolle-Arias M., Glover V. (2005) Isatin: Role in stress and anxiety. Stress, 8, 175-183. CrossRef Scholar google search
Medvedev A., Buneeva O., Glover V. (2007) Biological targets for isatin and its analogues: implications for therapy. Biologics, 1, 151-162. Scholar google search
Medvedev A., Buneeva O., Gnedenko O., Ershov P., Ivanov A. (2018) Isatin, an endogenous nonpeptide biofactor: A review of its molecular targets, mechanisms of actions, and their biomedical implications. Biofactors, 44(2), 95-108. CrossRef Scholar google search
Medvedev A., Kopylov A., Buneeva O., Kurbatov L., Tikhonova O., Ivanov A., Zgoda V.A. (2020) Neuroprotective dose of isatin causes multilevel changes involving the brain proteome: Prospects for further research. Int. J. Mol. Sci., 21(11), 4187. CrossRef Scholar google search
Medvedev A., Buneeva O. (2022) Tryptophan metabolites as mediators of microbiota-gut-brain communication: Focus on isatin. A mini review. Front. Behav. Neurosci., 16, 922274. CrossRef Scholar google search
Buneeva O., Kopylov A., Kapitsa I., Ivanova E., Zgoda V., Medvedev A. (2018) The effect of neurotoxin MPTP and neuroprotector isatin on the profile of ubiquitinated brain mitochondrial proteins. Cells, 7(8), 91. CrossRef Scholar google search
Медведев А.Е., Бунеева О.А., Копылов А.Т., Тихонова О.В., Медведева М.В., Неробкова Л.Н., Капица И.Г., Згода В.Г. (2017) Митохондриальный субпротеом RPN10-связывающих белков мозга и его изменения, индуцированные нейротоксином МФТП и нейропротектором изатином. Биохимия, 82(3), 470-480. CrossRef Scholar google search
Бунеева О.А., Копылов А.Т., Гнеденко О.В., Медведева М.В., Капица И.Г, Иванова Е.А., Иванов А.С., Медведев А.Е. (2021) Изменение митохондриального субпротеома RPN13-связывающих белков мозга мыши под действием нейротоксина МФТП и нейропротектора изатина. Биомедицинская химия, 67(1), 51-65. CrossRef Scholar google search
Schwartz A.L., Ciechanover A. (2009) Targeting proteins for destruction by the ubiquitin system: Implications for human pathobiology. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol., 49, 73-96. CrossRef Scholar google search
Goldberg A.L. (2003) Protein degradation and protection against misfolded or damaged proteins. Nature, 426, 895-899. CrossRef Scholar google search
Finley D., Chen X., Walters K.J. (2016) Gates, channels, and switches: Elements of the proteasome machine. Trends Biochem. Sci., 41, 77-93. CrossRef Scholar google search
Tanaka K. (2009) The proteasome: Overview of structure and functions. Proc. Jpn. Acad., Ser. B, 85, 12-36. CrossRef Scholar google search
Kish-Trier E., Hill C.P. (2013) Structural biology of the proteasome. Annu. Rev. Biophys., 42, 29-49. CrossRef Scholar google search
Wolf D.H., Hilt W. (2004) The proteasome: A proteolytic nanomachine of cell regulation and waste disposal. Biochim. Biophys. Acta, 1695, 19-31. CrossRef Scholar google search
Shi Y., Chen X., Elsasser S., Stocks B.B., Tian G., Lee B.-H., Shi Y., Zhang N., de Poot S.A.H., Tuebing F., Su S., Vannoy J., Tarasov S.G., Engen J.R., Finley D., Walters K.J. (2016) Rpn1 provides adjacent receptor sites for substrate binding and deubiquitination by the proteasome. Science, 351(6275), aad9421. CrossRef Scholar google search
Deveraux Q., Ustrell V., Pickart C., Rechsteiner M. (1994) A 26S protease subunit that binds ubiquitin conjugates. J. Biol. Chem., 269, 7059-7061. CrossRef Scholar google search
Husnjak K., Elsasser S., Zhang N., Chen X., Randles L., Shi Y., Hofmann K., Walters K., Finley D., Dikic I. (2008) Proteasome subunit Rpn13 is a novel ubiquitin receptor. Nature, 453(7194), 481-488. CrossRef Scholar google search
Sánchez-Lanzas R., Castaño J.G. (2014) Proteins directly interacting with mammalian 20S proteasomal subunits and ubiquitin-independent proteasomal degradation. Biomolecules, 4(4), 1140-1154. CrossRef Scholar google search
Бунеева О.А., Медведев А.Е. (2018) Убиквитин-независимая деградация белков в протеасомах. Биомедицинская химия, 64(2), 134-148. CrossRef Scholar google search
Besche H.C., Haas W., Gygi S.P., Goldberg A.L. (2013) Isolation of mammalian 26S proteasomes and p97/VCP complexes using the ubiquitin-like domain from HHR23B reveals novel proteasome-associated proteins. Biochemistry, 48(11), 2538-2549. CrossRef Scholar google search
Wang X., Huang L. (2008) Identifying dynamic interactors of protein complexes by quantitative mass spectrometry. Mol. Cell Proteomics, 7(1), 46-57. CrossRef Scholar google search
Артамонова Т.О., Ходорковский М.А., Цимоха А.С. (2014) Масс-спектрометрический анализ аффинно-очищенных протеасом из клеток миелогенной лейкемии человека линии К562. Биоорганическая химия, 40(6), 720-734. CrossRef Scholar google search
Зайкова Ю.Я., Куличкова В.А., Ермолаева Ю.Б., Боттрилл А., Барлев Н.А., Цимоха А.С. (2013) Характеристика внеклеточных протеасом и ассоциированных с ними белков методом iTRAQ-масс-спектрометрии. Цитология, 55(2), 111-122. Scholar google search
Buneeva O., Kopylov A., Kaloshina S., Zgoda V., Medvedev A. (2021) 20S and 26S proteasome-binding proteins of the rabbit brain: A proteomic dataset. Data Brief, 38, 107276. CrossRef Scholar google search
Бунеева О.А., Копылов А.Т., Згода В.Г., Гнеденко О.В., Калошина С.А., Медведева М.В., Иванов А.С., Медведев А.Е. (2022) Сравнительный анализ белков, ассоциированных с 26S и 20S протеасомами мозга и печени кролика. Биомедицинская химия, 68(1), 18-31. CrossRef Scholar google search
Шарова Н.П., Астахова Т.М., Ерохов П.А., Люпина Ю.В., Дмитриева (Абатурова) С.Б., Карпова Я.Д. (2011) Способ разделения пулов 26S- и 20S-протеасом из цитоплазматической фракции клеток. Патент на изобретение № 2427623 от 27.08. 2011 г. РФ. https://findpatent.ru/patent/242/2427623.html. Scholar google search
Supek F., Bošnjak M., Škunca N., Šmuc T. (2011) REVIGO summarizes and visualizes long lists of gene ontology terms. PLoS One, 6, e21800. CrossRef Scholar google search
Pesquita C., Faria D., Falcão A.O., Lord P., Couto F.M. (2009) Semantic similarity in biomedical ontologies. PLoS Comput. Biol., 5, e1000443. CrossRef Scholar google search
