Амилоиды млекопитающих: сходство с прионными белками дрожжей
Рассмотрим сходство амилоидов млекопитающих с прионными белками дрожжей Sup35 и Ure2 .
Амилоидами называют нерастворимые белковые отложения фибриллярной формы, накапливающиеся при некоторых болезнях человека, называемых амилоидозами ( Jarrett et al. 1993 ). Эти фибриллы имеют очень схожую, регулярную структуру вне зависимости от белка, их образующего. Показано, что при прионных болезнях часто, хоть и не всегда, происходит отложение PrPSc в виде таких же амилоидных фибрилл ( Prusiner et.al., 1983 ). В соответствии с этим, полимеризационная модель прионного перехода позволяет рассмотреть прионы как инфекционную разновидность амилоидов. Обнаружено, что очищенные дрожжевые белки Sup35 и Ure2 или их N-концевые фрагменты способны образовывать in vitro фибриллы, обладающие всеми признаками амилоидных фибрилл ( Glover et.al., 1997 ; Taylor et.al., 1999 ). Мономеры, составляющие эти фибриллы, имеют преимущественно бета-складчатую структуру, характерную для белков амилоидов.
Все амилоидные фибриллы образуют бета-слои, располагающиеся перпендикулярно оси фибриллы, а водородные связи, соединяющие полипептидные цепи, расположены вдоль оси фибриллы ( Sunde and Blake, 1997 ). Была предложена гипотеза укладки амилоидных фибрилл на примере полиглутаминового амилоида ( Perutz et.al., 2002 ). Полипептидная цепочка укладывается в спираль, образуя цилиндр или нанотрубочку. Показано, что соседние молекулы Sup35 в фибрилле контактируют друг с другом "голова к голове" - "хвост к хвосту" ( Krishnan and Lindquist, 2005 ).
Все амилоиды способны связывать Тиофлавин Т и Конго Красный ( Elghetany and Saleem, 1988 ), и они устойчивы к обработке SDS при комнатной температуре ( Serio et al., 2000 ). Фибриллы, образованные Sup35 и Ure2, также как и амилоидные фибриллы, способны катализировать полимеризацию мономеров этих белков. Поэтому есть основания полагать, что подобные фибриллярные структуры в клетках [PSI+] и [URE3] составляют структурную основу прионных агрегатов.
