Амилоидами называют высокоупорядоченные белковые агрегаты фибриллярной природы, имеющие в своем составе структуры обогащенные β-слоями и способные катализировать присоединение к себе мономерных молекул того же белка с изменением их нормальной конформации. Амилоиды особенно интересны в связи с вызываемыми ими заболеваниями у человека и животных, которых на сегодняшний день насчитывается более 50-ти, и все они являются неизлечимыми. Также существуют данные о том, что развитие одного амилоидного заболевания может инициировать развитие другого амилоидоза в организме человека и животных.
Данная работа направлена на исследование возможности физического взаимодействия гетерологичных амилоидных белков млекопитающих, ассоциированных с развитием наиболее социально-значимых амилоидозов – диабета II-типа и болезни Альцгеймера. Исследование проводилось на дрожжевой модели, зарекомендовавшей себя в ходе предыдущих наших исследований. В ходе данной работы были изучены амилоидные свойства белков человека (IAPP, или амилин, связанный с диабетом II типа и Аβ, амилоид бэта связанный с болезнью Альцгеймера), слитых с флуоресцентными белками YFP и CFP. Установлено, что оба белка формируют видимые под микроскопом флуоресцентные агрегаты. Агрегаты белка IAPP-YFP устойчивы к действию детергента (3 % саркозина), что указывает на их вероятную амилоидную природу. Методами конфокальной микроскопии проанализирована возможность взаимодействия агрегатов белка PrP (связанного с прионными заболеваниями) и пептида Aβ (связанного с болезнью Альцгеймера) с белком IAPP. Установлено, что агрегаты PrP колокализуются с белком IAPP, но при этом физически с ним не взаимодействуют. Пептид Aβ эффективно колокализуется и физически взаимодействует с белком IAPP. Таким образом, впервые получены данные о том, что пептид Aβ может специфично взаимодействовать с белком IAPP в клетках дрожжей.
Взаимодействие пептида Aβ с белком IAPP может объяснять частое сочетание таких заболеваний как диабет II-типа и болезнь Альцгеймера,
130
и дает основание для предположения о влиянии этого взаимодействия на развитие и патогенез данных заболеваний.
Работа выполнена при поддержке грантов РНФ No 14-50-00069 и РФФИ No 15-04-08159.
Для выполнения исследований использовалась приборная база ресурсных центров «ЦКП ХРОМАС», «РМиКТ» и «Биобанк» научного парка СПбГУ.