Передача варианта приона
Методом двойной цитодукции продемонстрировано, что фрагменты NM различной длины могут по-разному передавать вариант приона ( Bradley и Liebman 2004 ). Оказалось, что фрагменты длиной 137 и больше аминокислот (N+первые 14 АК М домена) верно передавали и слабый и сильный вариант, а вот более короткие фрагменты (1-113 и 1-123) давали неопределенный вариант, который затравлял полный Sup35 в сильный, слабый, а иногда в тот же неопределенный вариант. То есть поддержания определенного варианта в поколениях не было, хотя прионность сохранялась.
Для объяснения этих результатов авторы предположили, что часть М домена, имеющего альфа-спиральную структуру, может прикрывать краевой бета тяж прионного домена и тем самым ограничивать возможные конформационные переходы. Дело в том, что бета слои, содержащие полярные остатки и доминирующие в N-домене Sup35, склонны к образованию водородных связей и внутренним взаимодействиям ( Perutz et al. 1994 ). Что приводит к различным типам бета структуры. Пептиды, сплошь состоящие из бета-слоев, часто агрегируют, образуя межмолекулярные водородные связи между краями бета-слоев. В большинстве естественных белков края бета- слоев прикрыты другими вторичными структурами (спиралями, петлями и т.д.) для избежания образования межмолекулярных водородных связей и агрегации. Слабый и сильный вариант в таком случае представляют из себя разные конформации такой "прикрытости". Авторы предполагают, что альфа- спираль в районе 124-137 сдерживает взаимодействия между мономерами через бета-структуры в их N-доменах. Возможно при одной конформации может прикрываться "голова" а в другой "хвост" N-домена (см. " Определение силы варианта приона "). В таком случае, в соответствии с данными ( Shorter, Lindquist, 2006 ) будет образовываться слабый и сильный вариант, соответственно. Недифференцированные варианты возникают, когда этого района нет вообще, или он занимает неустойчивую позицию. Надо отметить, что недифференцированная конформация, полученная в работе ( Bradley, Liebman 2004 ) напоминает амилоидную форму Sup35 ( Salnikova et al. 2005 ), которая также может порождать как сильные, так и слабые варианты приона.
Интересно, что пришивание к коротким NM фрагментам других, независимых фрагментов белков (петель, конца C домена) позволяет восстановить способность укороченного фрагмента передавать вариант в неизменном виде. В работе ( King, Diaz-Avalos 2004 ) сходными методами (использовали белковую трансформацию вместо двойной цитодукции) выяснили, что фрагмент 61 АК N-домена сшитый с GFP , может передавать вариант. GFP в этом случае может служить прикрывающей конструкцией и, соответственно, обеспечивать верную передачу варианта. Cудя по тому, что сохраняется возможность образовывать слабые варианты, район, выполняющий функцию "хвоста" в N-домене, может формироваться из последовательности GFP. Такое предположение согласуется с тем, что пришивание фрагментов различных белков может оказывать самое разное влияние на поведение полученного химерного приона ( Liu et al. 2002 ).
