Рост клеток на среде с GuHCl приводит к потере прионного фенотипа

Гидрохлорид гуанидина (GuHCl) известен как хаотропный агент, денатурирующий белки. При росте клеток [PSI+] на среде, содержащей малые концентрации GuHCl (1-5 mM, слишком малых для денатурации белка) наблюдалась потеря прионного фенотипа ( Tuite et al., 1981 ). Излечивание [PSI+] с помощью GuHCl происходит только в делящейся культуре ( Eaglestone et al., 2000 ), [psi-] клетки появляются после примерно четырех-пяти поколений. Показано, что рост клеток в среде с GuHCl не вызывает разрушения уже существующих агрегатов Sup35 и не блокирует его дальнейшую полимеризацию, однако количество клеток с агрегатами постепенно уменьшается ( Ness et al., 2002 ).

Примерно тогда же было показано, что рост клеток в среде с GuHCl приводит к ингибированию шаперона Hsp104 ( Ferreira et al., 2001 ). Это позволило предположить, что излечение [PSI+] с помощью GuHCl происходит из-за инактивации Hsp104. Впоследствии это предположение получило ряд подтверждений. Мутации в гене HSP104 обеспечивали устойчивость [PSI+] к действию GuHCl ( Jung et al., 2002 ), также показано, что GuHCl ингибирует АТФ-азную активность Hsp104 in vitro ( Grimminger et al., 2004 ). Кроме того, было подтверждено, что Hsp104 разбирает полученные in vitro фибриллы белка Sup35 на более мелкие ( Shorter and Lindquist, 2004 ). Снижение количества или активности шаперона Hsp104 в клетке приводило к уменьшению количества агрегатов Sup35 и к увеличению их размера ( Wegrzyn et al., 2001 ). Сверхэкспрессия этого шаперона уменьшала размер прионных агрегатов ( Kushnirov et al., 2000 ). Все эти данные полностью согласуются с гипотезами о действии шаперона Hsp104 на прионные агрегаты Sup35 (см. " Hsp104 шаперон: поддержание детерминанта [PSI+] и других прионов ").

Как и в случае [PSI+], поддержание [PIN+] также зависит от шаперона Hsp104 ( Sondheimer and Lindquist, 2000 ) и шаперона Sis1 из семейства Hsp40 ( Sondheimer et al., 2001 ). Однако сверхэкспрессия шаперона Hsp104 не приводит к потере [PIN+] ( Derkatch et al., 1997 ).

Ссылки: