Целый ряд заболеваний человека и животных, получивших название амилоидозы, возникает из-за «неправильной» укладки и агрегации белков (амилоидов). В настоящее время насчитывается более 50 амилоидозов. К наиболее социально значимым амилоидозам относятся болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз, диабет II типа. В особую группу выделяют прионные заболевания (инфекционные амилоидозы), связанные с агрегацией и передачей между организмами прионного белка PrP. Подавляющее большинство амилоидных заболеваний на сегодняшний день неизлечимо. Удобным модельным объектом для изучения амилоидов млекопитающих in vivo являются дрожжи Saccharomyces cerevisiae, так как формируемые в дрожжах агрегаты в большинстве случаев не токсичны для клеток и сходны по биохимическим характеристикам с агрегатами, выявляемыми у млекопитающих [1] , [2]. Однако агрегаты амилоидных белков млекопитающих не имеют собственного фенотипического проявления в дрожжах. В нашей лаборатории разрабатывается дрожжевая модель, позволяющая по фенотипу «рост/отсутствие роста на селективных средах» оценивать амилоидогенный статус белков и проводить масштабный поиск факторов, влияющих на процессы амилоидогенеза. В качестве репортера мы используем C-терминальную последовательность дрожжевого фактора терминации трансляции - Sup35. В штаммах, маркированных нонсенс-мутацией ade1-14 и несущих делецию хромосомной копии SUP35, гибридный белок, включающий последовательность изучаемого амилоидогенного белка и репортерную последовательность, должен эффективно выполнять функции терминатора трансляции, что можно детектировать по отсутствию роста дрожжей на селективной среде без аденина. Агрегация амилоидогенного белка будет приводить к росту штаммов на селективной среде. В рамках данной работы нами разрабатывается дрожжевая модель для фенотипического анализа агрегации приона млекопитающих - PrP.
Благодарности: Данная работа была выполнена при поддержке проекта 15.61.2218.2013 (СПбГУ) и ресурсных центров «ЦКП ХРОМАС» и «РМиКТ» научного парка СПбГУ.
[1] Chandramowlishwaran P. et al., Mammalian amyloidogenic proteins promote prion nucleation in yeast. // 2018, J. Biol. Chem. V. 293(9), P. 3436-3450.
[2] Rubel A. et al., Identification of PrP sequences essential for the interaction between the PrP polymers and Aβ peptide in a yeast-based assay. // 2013, Prion, 7(6), P. 469–476.