Амилоиды – белковые агрегаты фибриллярной природы, формирующие межмолекулярные кросс-β-структуры. Повышенный интерес к изучению амилоидов связан с тем, что неправильная укладка и агрегация белков являются ключевыми событиями в патогенезе ряда неизлечимых нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, хорея Гентингтона, а также в патогенезе диабета второго типа. Все эти болезни называются амилоидозами. В особую группу амилоидозов выделяют инфекционные амилоидозы, или прионные заболевания, связанные с агрегацией и передачей между организмами белка PrP (от Prion Protein). Удобным модельным объектом для изучения белка PrP и амилоидов млекопитающих и анализа их взаимодействия друг с другом in vivo являются дрожжи S. cerevisiae, поскольку амилоидогенные белки формируют в дрожжах агрегаты, сходные по своим характеристикам с агрегатами, выявляемыми у млекопитающих и, в большинстве случаев, не оказывают токсического действия на дрожжевые клетки. Так как амилоидогенные белки не имеют в дрожжах собственного фенотипического проявления, для визуализации агрегации используют различные репортерные последовательности, например, YFP и CFP, позволяющие визуализировать агрегацию белков методами флуоресцентной микроскопии. Однако использование флуоресцентных белков не позволяет проводить масштабный скрининг факторов, влияющих на агрегацию белков. 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 нашей лаборатории разработана дрожжевая модель для фенотипического анализа агрегации пептида Abeta42 человека. В настоящее время нами разрабатывается модель для мышиного белка PrP.
Работа выполнена при поддержке грантов РНФ № 14-50-00069 и РФФИ № 18-04-00799. Для выполнения исследований использовалась приборная база РЦ «ЦКП ХРОМАС» и «РМиКТ» научного парка СПбГУ.